[发明专利]用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置

说明书

本发明涉及电力变压器领域，提供一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置，所述测试装置包括C形芯、缠绕在C形芯上的励磁线圈、围绕在C形芯的两个端部周围的屏蔽罩、用于夹持零件的夹持装置、以及用于向励磁线圈和零件供电的电源。当励磁线圈通电时，在C形芯的两个端部之间产生磁场，屏蔽罩上设置有垂直于磁场方向贯穿屏蔽罩的孔，使得零件能够通过所述孔垂直于磁场方向穿过磁场。当零件中有电流流过时，流过的电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用，由此来模拟电力变压器发生短路时所产生的所谓的短路力。本发明的装置能够模拟电力变压器的各种短路情形，验证成本低、周期短，对试验场所条件要求低。

技术领域

本发明涉及电力变压器领域，具体地，涉及一种用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置。

背景技术

电力电压器是电力系统不可或缺的调压设备，其不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足不同用户对电压的使用需求。变压器的抗短路能力是变压器的重要指标，当变压器发生短路时，最大短路电流可达额定电流的几十倍，由于短路时产生的所谓的短路力(即洛伦兹力的宏观表现，安培力)与电流的平方成正比，所以发生短路时电力电压器中的绕组、导线等通电部件所受的短路力将为正常工作时的几百倍，会对变压器造成损坏，因此如何验证变压器中各部件的抗短路能力是本领域的重要课题。

目前，一般通过整机试验验证和计算验证来对变压器进行抗短路验证。对于整机试验验证来说，验证的成本高、周期长，且能够满足变压器整机验证条件的试验场所很少，因为通过提供额定电流几十倍的电流来产生短路时的磁场强度是困难且昂贵的，如果试验不成功会损失大量的时间成本和金钱成本。对于计算验证来说，目前所采用的模型和方法不一，所计算出的结果可参考性较低，并且计算验证通常是基于稳态力进行计算考量，这与变压器发生短路时产生的瞬态短路力也有偏差。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的问题，提供一种用于用于测试电力变压器的零件的机械性能的测试装置，该测试装置利用C形芯来产生强磁场，通过可控的样品电流和励磁电流来模拟电力变压器的各种短路情形，不需要大电流和完整的电力变压器模型即可实现对电力变压器的组成部件的抗短路能力验证，验证成本低、周期短，对试验场所条件要求低。

本发明提供一种用于测试电力变压器中有电流流过的零件在电力变压器的线圈短路时的机械性能的测试装置，所述测试装置包括：

C形芯，所述C形芯具有朝向彼此延伸的第一端部和第二端部；

一个或多个励磁线圈，所述一个或多个励磁线圈缠绕在所述C形芯上，当所述励磁线圈通电时，在所述第一端部和所述第二端部之间产生沿第一方向的磁场；

由逆磁性材料形成的屏蔽罩，所述屏蔽罩围绕在所述第一端部和所述第二端部周围以相对于外部屏蔽在所述第一端部和所述第二端部之间产生的沿第一方向的磁场，所述屏蔽罩包括允许所述零件沿与第一方向垂直的第二方向穿过所述屏蔽罩从而沿第二方向在所述第一端部和所述第二端部之间产生的磁场中延伸的孔；

夹持装置，所述夹持装置在所述零件穿过所述屏蔽罩的所述孔时夹持所述零件的暴露在所述屏蔽罩之外的部分；

电源，所述电源用于向所述励磁线圈和所述零件供电以在所述第一端部和所述第二端部之间产生磁场并使电流流过所述零件，从而使得流过所述零件的电荷在所述磁场中受到洛伦兹力的作用。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一端部和所述第二端部之间的磁场的磁场强度大于所述电力变压器的线圈短路时所产生的磁场的磁场强度，流过所述零件的电流的电流强度小于所述电力变压器的线圈短路时的短路电流的电流强度。

根据本发明的一种优选实施方式，所述励磁线圈包括第一励磁线圈和第二励磁线圈，所述第一励磁线圈设置在所述第一端部处，所述第二励磁线圈设置在所述第二端部处。