一种多组合式变压器铁心主磁通试验平台的制作方法

本发明涉及变压器制造技术领域，具体涉及一种多组合式变压器铁心主磁通试验平台。

背景技术：

变压器是发电厂和变电站的重要设备，对于电力供电质量、电力系统运行稳定性有着重要的影响。随着我国电力技术的发展，对电网输送能力的要求不断提高，特高压变压器等大容量变压器应运而生。据国家电网公司提供的数据显示，一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍，而且送电距离也是后者的2到3倍，因此输电效率大大提高。此外，据国家电网公司测算，输送同样功率的电量，如果采用特高压线路输电比采用500千伏高压线路可节省60％左右的土地资源。

特高压变压器、大容量现场组装式变压器，其铁心主流结构由若干相互独立的铁心基本单元组合而成，按心柱的数量可分为单相三柱式铁心、单相四柱铁心、单相五柱铁心和三相五柱铁心。随着变压器电压等级越来越高，容量越来越大，变压器的开发难度也越来越大。变压器铁心主磁路设计的可靠性非常重要，在研发过程中经常需要开展深入的主磁通试验研究。但由于铁心的种类较多，如果将全部类型的铁心分别制作成模型来研究，则存在成本高、占地空间大、不易管理的缺点。

技术实现要素：

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本发明。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种多组合式变压器铁心主磁通试验平台，其包括基座平台，以及设置在所述基座平台上的多个铁心框单元，每个所述铁心框单元均能在所述基座平台上沿预设轨迹移动，并与其他至少一个所述铁心框单元组合成相应类型的变压器试验铁心。

可选地，任意两个所述铁心框单元之间均能通过至少一套单元间锁紧装置连成一体。

可选地，每套所述单元间锁紧装置均包括设置在一个所述铁心框单元边缘处的搭接件，以及设置在另一个所述铁心框单元边缘处并与所述搭接件相匹配的被搭接件。

可选地，所述搭接件采用搭钩，所述被搭接件采用定位销；所述搭钩的尾部与其所在的铁心框单元边缘处铰接，所述搭钩的头部设置有沿其厚度方向延伸的柱状凹槽，以形成搭钩头部内圆弧，所述定位销的直径与所述搭钩头部内圆弧的直径相匹配。

可选地，所述基座平台包括平板和设置在所述平板上的正交限位导轨；每个所述铁心框单元均包括磁路和设置在所述磁路底部的多个第一万向轮，且所述第一万向轮能在所述正交限位导轨上自由滑动。

可选地，所述正交限位导轨包括两条平行设置且沿第一方向延伸的第一导轨、偶数条平行设置且沿第二方向延伸的第二导轨，以及多个限位开关；偶数条所述第二导轨的端部均与一条所述第一导轨相接，同时与另一条所述第一导轨交叉。

可选地，所述基座平台还包括设置在所述平板底部的多个第二万向轮。

可选地，每个所述铁心框单元还包括设置在所述磁路顶部且起夹紧作用的夹紧装置。

可选地，所述夹紧装置包括分别设置在所述铁心框单元顶部前后表面的两块相对设置的夹板，以及设置在两块所述夹板之间且将二者拉紧的至少一根横梁。

可选地，所述试验平台还包括设置在相组合的各个所述铁心框单元之间的绝缘板。

可选地，所述试验平台还包括设置在所述基座平台上的至少一个工具箱。

有益效果：

本发明在一个试验平台上，通过变换铁心框单元组合的方式，实现了多种类型变压器铁心主磁通试验研究平台的搭建，相比于现有技术，节约了成本、减少了占地空间，且方便管理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多组合式变压器铁心主磁通试验平台的整体布置图；

图2a为本发明实施例提供的左侧铁心框单元的结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的中间铁心框单元的结构示意图；

图2c为本发明实施例提供的右侧铁心框单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基座平台的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的五柱式铁心组合方式的俯视图；

图5为本发明实施例提供的四柱式铁心组合方式的俯视图；

图6为本发明实施例提供的三柱式铁心组合方式的俯视图。

图中：1－左侧铁心框单元；2－中间铁心框单元；3－右侧铁心框单元；4－基座平台；5－工具箱；6－磁路；7－夹紧装置；8－单元间锁紧装置；9－第一万向轮；10－正交限位导轨；11－平板；12－第二万向轮；13－绝缘板。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供一种多组合式变压器铁心主磁通试验平台，其包括：基座平台4，以及设置在基座平台4上的多个铁心框单元，每个铁心框单元均能在基座平台4上沿预设轨迹移动，并与其他至少一个铁心框单元组合成相应类型的变压器试验铁心。

其中，设置在基座平台上的铁心框单元的数量为至少三个，分别为：左侧铁心框单元、至少一个中间铁心框单元和右侧铁心框单元，其具体数量可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。以在基座平台上共设置四个铁心框单元为例，如图1所示，分别为：左侧铁心框单元1、两个中间铁心框单元2和右侧铁心框单元3，当然，本发明并不限制于此，在基座平台上设置更多数量的铁心框单元也应在本发明的保护范围内。

本实施例中，在一个试验平台上，通过变换铁心框单元组合的方式，实现了多种类型变压器铁心主磁通试验研究平台的搭建，相比于现有技术，节约了成本、减少了占地空间，且方便管理。例如，所述试验平台通过变换铁心框单元组合的方式，可实现同时研究单相三柱、单相四柱，以及单相五柱或三相五柱式变压器铁心主磁通分布的目的，解决了现有技术中存在的成本高、占地空间大、不易管理的难题，此外，还具有进行弱耦合、强耦合、改进型强耦合原理验证功能。

如图2a至2c所示，任意两个铁心框单元之间均能通过至少一套单元间锁紧装置8连成一体。

其中，每套单元间锁紧装置8均包括设置在一个铁心框单元边缘处的搭接件，以及设置在另一个铁心框单元边缘处并与搭接件相匹配的被搭接件。

具体地，搭接件采用搭钩，被搭接件采用定位销；搭钩的尾部与其所在的铁心框单元边缘处铰接，搭钩的头部设置有沿其厚度方向延伸的柱状凹槽，以形成搭钩头部内圆弧，定位销的直径与搭钩头部内圆弧的直径相匹配。

本实施例中，通过设置单元间锁紧装置，将相组合的各个铁心框单元连成一体，避免组合而成的变压器试验铁心在进行相应试验时散开而影响试验结果。而且，为了实现更好的固定效果，任意两个铁心框单元之间采用两套单元间锁紧装置。

如图3所示，基座平台4包括平板11和设置在平板11上的正交限位导轨10。如图2a至2c所示，每个铁心框单元均包括磁路6和设置在磁路6底部的多个第一万向轮9，且第一万向轮9能在正交限位导轨10上自由滑动。其中，正交限位导轨10可通过焊接的方式固定在平板11上；每个铁心框单元底部可设置四个第一万向轮9，以便于铁心框单元在导轨上自由移动。

具体地，正交限位导轨10包括两条平行设置且沿第一方向延伸的第一导轨、偶数平行设置且沿第二方向延伸的第二导轨，以及多个限位开关；偶数条第二导轨的端部均与一条第一导轨相接，同时与另一条第一导轨交叉。其中，第一方向最好与第二方向垂直；第二导轨的数量可以为四条；限位开关的数量及位置可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。

本实施例中，通过在每个铁心框单元底部设置万向轮，以及在基座平台上设置正交限位导轨，使得每个铁心框单元在基座平台上沿预设轨迹移动时，摩擦力很小，只需较小的动力就能推动铁心框单元移动；而且，定位精度高，摩擦损耗小。

此外，如图3所示，基座平台4还包括设置在平板10底部的多个第二万向轮12，使得整个试验平台可以根据工作与存放需要，自由移动至定点位置处。其中，平板10底部可设置四个第二万向轮12，以便于自由移动整个试验平台。

如图2a至2c所示，每个铁心框单元还包括设置在磁路6顶部且起夹紧作用的夹紧装置7。

具体地，夹紧装置7包括分别设置在铁心框单元顶部前后表面的两块相对设置的夹板，以及设置在两块夹板之间且将二者拉紧的至少一根横梁。

本实施例中，通过为每个铁心框单元配置夹紧装置，可夹紧形成磁路的硅钢片，且结构简单，可靠。

如图4至图6所示，所述试验平台还包括设置在相组合的各个铁心框单元之间的绝缘板13。其中，绝缘板13可采用绝缘橡胶板，其厚度可以为3～5mm。

本实施例中，通过在相组合的各个铁心框单元之间设置绝缘板，可减少漏磁。

如图1所示，所述试验平台还包括设置在基座平台4上的至少一个工具箱5，用于存放仪器仪表、操作工具等。

下面以图1为例，详细描述所述试验平台的具体结构。

基座平台4上设置有四个铁心框单元，分别为左侧铁心框单元1、两个中间铁心框单元2和右侧铁心框单元3，每个铁心框单元底部均安装有可自由移动的第一万向轮9；基座平台4上还设置有正交限位导轨10，使得各个铁心框单元能够在基座平台4上根据需要沿导轨定向移动；基座平台4上还设置有两个存放仪器仪表和操作工具等的工具箱5；整个试验平台底部还安装有可自由移动的第二万向轮12。

基座平台4上可以划分为不同的功能区域，例如划分为工作区域、等待区域和配件区域。其中，工作区域用于铁心框单元的装配与试验，等待区域用于存放暂时不参与装配的铁心框单元，配件区域用于放置工具箱，以存放安装及试验所需的基本工具。根据研究试验的需要，将所需铁心框单元沿正交限位导轨滑动放置于基座平台的工作区域，且每两个所需铁心框单元间放置一块4mm厚的绝缘橡胶板，再通过单元间锁紧装置将所需铁心框单元固定成一个整体，以及将不需要的铁心框单元沿正交导轨滑动放置于基座平台的等待区域。

下面以图1所示试验平台的结构为基础，分别描述三柱、四柱和五柱式变压器试验铁心的组装原理。

如图4所示，将四个铁心框单元沿正交限位导轨10放置于工作区域内，每两个铁心框单元间放置一块4mm厚的绝缘橡胶板，再通过单元间锁紧装置8将这四个铁心框单元固定成一个整体，以形成变压器试验铁心，则该试验铁心可用于单相五柱或三相五柱式变压器铁心的主磁通试验研究。

如图5所示，将左侧铁心框单元1、一个中间铁心框单元2和右侧铁心框单元沿正交限位导轨10放置于工作区域内，每两个铁心框单元间放置一块4mm厚的绝缘橡胶板，再通过单元间锁紧装置8将这三个铁心框单元固定成一个整体，以形成变压器试验铁心，则该试验铁心可用于单相四柱式变压器铁心的主磁通试验研究，而另外一个中间铁心框单元2置于等待区域。

如图6所示，将左侧铁心框单元1和右侧铁心框单元沿正交限位导轨10放置于工作区域内，每两个铁心框单元间放置一块4mm厚的绝缘橡胶板，再通过单元间锁紧装置8将这两个铁心框单元固定成一个整体，以形成变压器试验铁心，则该试验铁心可用于单相三柱式变压器铁心的主磁通试验研究，而两个中间铁心框单元置于等待区域。

综上所述，本发明提供了一种多组合式变压器铁心主磁通试验平台，其包括一个可以自由移动的基座平台、多个可以定向移动的铁心框单元，以及至少一个工具箱。其中，多个铁心框单元根据研究需要可以在正交限位导轨上定向移动并自由组合，通过简单的操作即可实现三柱、四柱、五柱式变压器试验铁心的组装，可以非常方便地在一个试验平台上进行单相三柱、单相四柱，以及单相五柱或三相五柱式变压器铁心主磁通的试验研究，节约了大量的铁心制造费用，节省了试验室空间，解决了现有技术中存在的成本高、占地空间大、不易管理的难题。而且，所述试验平台结构紧凑、使用方便，非常适合高校、研究所及变压器厂家内的基础科研研究用；整个试验平台还可以自由移动，方便管理。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。