一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型

摘要

本发明涉及一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型，属于变压器试验技术领域。技术方案是：单相三柱铁心的主柱采用五个铁心饼（4），铁心饼之间用大理石块（3）支撑；单相三柱铁心的铁轭（1）的加紧是靠夹件和旁螺杆来实现的；铁心柱采用由高强度钢螺杆束拉紧；铁心饼（4）外面布置线圈（5），线圈的两个端部分别设置磁屏蔽（2）；在油箱（7）上部设置储油柜（8），油箱的低压侧设置片式散热器（6）；采用自然油循环，油箱顶部留有测量线的出线孔。本发明的积极效果：采用与高压并联电抗器磁场等效的电气结构设计；利用该等效模型可以在实验室内模拟高压、大容量并联变压器在运行状态下的漏磁场、振动噪声传递、耦合规律。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型，属于变压器试验技术领域。

背景技术

油浸式高压并联电抗器铁心一般是采用多个铁心饼和多个气隙构成的，由于这个结构特点，其在实际运行中存在比较突出的振动与噪声问题。为了设计与制造低噪声并联电抗器产品，需深入地研究变压器中振动噪声传递、耦合的规律，开发、验证高压并联电抗器本体降噪用新型材料/结构，同时开展并联电抗器三维磁场、杂散损耗、局部过热等方面的研究和应用，本领域技术人员急需一台可用于电磁测量、振动和噪音试验用的并联电抗器等效模型，能够在低电压和小尺寸等效模型上进行上述研究。

发明内容

本发明目的是提供一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型，采用等效的电气结构设计，利用该等效模型可以在实验室内模拟高压、大容量并联变压器在运行状态下的漏磁场、振动噪声传递、耦合规律，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型，包含器身、片式散热器、油箱和储油柜，器身设置在油箱内，油箱外设片式散热器，油箱与储油柜连通；所述器身由单相三柱铁心和绕组构成，单相三柱铁心的主柱采用五个铁心饼，铁心饼之间用大理石块支撑，以留出足够的间隙；单相三柱铁心的铁轭的加紧是靠夹件和旁螺杆来实现的；

铁心饼外面布置线圈，线圈的两个端部分别设置磁屏蔽，以改善磁场分布，防止磁通进入夹件；在单相三柱铁心的外面，采用由高强度钢螺杆束组成的拉紧装置拉近，保证单相三柱铁心的铁心柱恒定压力；

为了减小气隙处横向磁通在铁心饼中引起的附加损耗，单相三柱铁心的硅钢片是由中心孔向外辐射状叠积，采用全真空环氧树脂压力浇注，固化成整体；

由于片式散热器与储油柜对油箱的振动会产生影响，在油箱上部设置储油柜，油箱的低压侧设置片式散热器；采用自然油循环，为了便于对油中的单相三柱铁心进行振动测试，油箱顶部留有测量线的出线孔。

本发明的并联电抗器等效模型定义为：模型与常规高压并联电抗器产品的磁场具有较高一致性，重点控制关键数据能够接近产品水平，结构上具有高度的相关性，能够验证产品的漏磁场、振动噪声传递、耦合规律。

本发明技术特点是：与高压并联电抗器相比，本发明电压较低、尺寸较小，电压有比较大的承受范围，满足试验研究不同设计磁密对电抗器振动噪音影响的要求。

本发明的积极效果：采用等效的电气结构设计；利用该等效模型可以在实验室内模拟高压、大容量并联变压器在运行状态下的漏磁场、振动噪声传递、耦合规律。

附图说明

图1是本发明并联电抗器等效模型器身的主要结构图；

图2是本发明并联电抗器等效模型外形图；

图中：铁轭1、磁屏蔽2、大理石块3、铁心饼4、线圈5、片式散热器6、油箱7、储油柜8。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

一种电磁振动噪音试验用并联电抗器等效模型，包含器身、片式散热器6、油箱7和储油柜8，器身设置在油箱7内，油箱外设片式散热器6，油箱7与储油柜8连通；所述器身由单相三柱铁心和绕组构成，单相三柱铁心的主柱采用五个铁心饼4，铁心饼之间用大理石块3支撑，以留出足够的间隙；单相三柱铁心的铁轭1的加紧是靠夹件和旁螺杆来实现的；

铁心饼4外面布置线圈5，线圈5的两个端部分别设置磁屏蔽2，以改善磁场分布，防止磁通进入夹件；在单相三柱铁心的外面，采用由高强度钢螺杆束组成的拉紧装置拉近，保证单相三柱铁心的铁心柱恒定压力；

为了减小气隙处横向磁通在铁心饼中引起的附加损耗，单相三柱铁心的硅钢片是由中心孔向外辐射状叠积，采用全真空环氧树脂压力浇注，固化成整体；

由于片式散热器6与储油柜8对油箱的振动会产生影响，在油箱上部设置储油柜8，油箱的低压侧设置片式散热器6；采用自然油循环，为了便于对油中的单相三柱铁心进行振动测试，油箱顶部留有测量线的出线孔。

电抗器模型不能简单采用等比例缩小的缩比原则设计。经过仿真分析，本发明通过控制以下并联电抗器的技术指标达到等效要求：

1）、单相三柱铁心磁密；

2）、磁屏蔽磁密；

3）、夹件磁密和损耗密度；

4）、油箱磁密和损耗密度；

5）、单相三柱铁心紧固螺杆磁密和损耗密度；

6）、单相三柱铁心气隙大小的选择；

7）、单相三柱铁心紧固螺杆根数、强度和预紧力。

通过反复的电磁仿真计算、对比、分析，最终等效模型的上述主要控制技术指标能够最大程度接近高压并联电抗器产品水平。

本实施例并联电抗器等效模型的基本参数：

额定容量：6.7Mvar；

额定电压：22.52/√3（根号3）~34kV/√3（根号3）（为了试验不同设计磁密对电抗器振动噪音的影响）；

电抗值：25.23Ω；

温升限值：油顶层60K、绕组平均65K、绕组热点78K；

噪声水平：≤75dB(A)。

与高压并联电抗器相比，本发明电压较低、尺寸较小，电压有比较大的承受范围，满足试验研究不同设计磁密对电抗器振动噪音影响的要求。