分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法及系统

技术领域

本发明涉及变压器抗短路能力评估技术领域，尤其一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法及系统。

背景技术

变压器在长期运行后，常常会发生短路故障，影响变压器的安全稳定运行，给电网带来了巨大的经济损失。为了保障变压器的安全稳定运行，通常需要评估变压器的抗短路能力。但现有的变压器抗短路能力评估方法缺乏考虑变压器线圈上的预紧力对累积效应的影响，使得在试验过程中不能准确反映出变压器在不同预紧力条件下的抗短路性能，难以有效评估变压器的抗短路能力。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法及系统，能够准确反映变压器在不同预紧力条件下的抗短路性能，为有效评估变压器抗短路能力提供数据基础。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明一实施例提供一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法，包括：

从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；

整理所有所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据所述测试结果分析所述变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系。

进一步地，所述静态弯曲试验结果包括静态剪切强度，所述动态弯曲试验结果包括动态塑性累积效应。

进一步地，所述分别在每一预设预紧力下对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，具体为：

对于每一所述预设预紧力，应用预紧力调节装置，将所述线圈试样上的预紧力调节为所述预设预紧力，并分别对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

进一步地，所述预紧力调节装置包括第一线圈定位销、第二线圈定位销、预紧螺栓、弹簧测力仪、拉索；

所述第一线圈定位销装入所述线圈试样一端的开孔，所述第二线圈定位销装入所述线圈试样另一端的开孔，所述第一线圈定位销与所述预紧螺栓螺纹连接，所述第二线圈定位销与所述弹簧测力仪的一端固定连接，所述弹簧测力仪的另一端与所述拉索的一端固定连接，所述拉索的另一端与所述预紧螺栓固定连接。

进一步地，所述分别对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，具体为：

应用万能试验机，分别对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

第二方面，本发明一实施例提供一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试系统，包括：

线圈试样试验模块，用于从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；

试验数据分析模块，用于整理所有所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据所述测试结果分析所述变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系。

进一步地，所述静态弯曲试验结果包括静态剪切强度，所述动态弯曲试验结果包括动态塑性累积效应。

进一步地，所述线圈试样试验模块，具体用于对于每一所述预设预紧力，应用预紧力调节装置，将所述线圈试样上的预紧力调节为所述预设预紧力，并分别对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

进一步地，所述预紧力调节装置包括第一线圈定位销、第二线圈定位销、预紧螺栓、弹簧测力仪、拉索；

所述第一线圈定位销装入所述线圈试样一端的开孔，所述第二线圈定位销装入所述线圈试样另一端的开孔，所述第一线圈定位销与所述预紧螺栓螺纹连接，所述第二线圈定位销与所述弹簧测力仪的一端固定连接，所述弹簧测力仪的另一端与所述拉索的一端固定连接，所述拉索的另一端与所述预紧螺栓固定连接。

进一步地，所述线圈试样试验模块，具体用于应用万能试验机，分别对所述线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到所述预设预紧力下所述线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

相比于现有技术，本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；整理所有预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据测试结果分析变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系，能够在不同预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，准确反映变压器线圈在不同预紧力下的抗短路性能，为考虑变压器线圈上的预紧力对累积效应的影响，评估变压器抗短路能力提供有效数据。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法的流程示意图；

图2为本发明第一实施例中示例的变压器线圈轴向受力随轴向预紧力变化的曲线的示意图；

图3为本发明第一实施例中示例的预紧力调节装置的结构示意图；

图4为本发明第二实施例中的一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，文中的步骤编号，仅为了方便具体实施例的解释，不作为限定步骤执行先后顺序的作用。本实施例提供的方法可以由相关的终端设备执行，且下文均以处理器作为执行主体为例进行说明。

如图1所示，第一实施例提供一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试方法，包括步骤S1～S2：

S1、从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；

S2、整理所有预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据测试结果分析变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系。

在优选的实施例当中，静态弯曲试验结果包括静态剪切强度，动态弯曲试验结果包括动态塑性累积效应。

作为示例性地，在步骤S1，考虑到变压器整个线圈外形尺寸较大，为了方便后续试验，从变压器线圈截取一段作为线圈试样。

根据实际的试验需求，获取若干个预设预紧力，对于每一预设预紧力，分别在预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试验的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，从而得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

在步骤S2中，整理所有预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，使得后续可根据测试结果分析变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系，确定变压器线圈上的预紧力对累积效应的影响。

可以理解的是，变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系是非常明显的，主要影响单次短路冲击下的安全可靠性系数。变压器线圈轴向受力随轴向预紧力变化的曲线如图2所示，由图2可知，随着变压器线圈轴向预紧力的增加，变压器线圈轴向受力有不同程度的升高。通过在不同预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，可研究这一规律的工程应用性。

本实施例能够在不同预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，准确反映变压器线圈在不同预紧力下的抗短路性能，为考虑变压器线圈上的预紧力对累积效应的影响，评估变压器抗短路能力提供有效数据。

在优选的实施例当中，所述分别在每一预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，具体为：对于每一预设预紧力，应用预紧力调节装置，将线圈试样上的预紧力调节为预设预紧力，并分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

在优选的实施例当中，预紧力调节装置包括第一线圈定位销、第二线圈定位销、预紧螺栓、弹簧测力仪、拉索；第一线圈定位销装入线圈试样一端的开孔，第二线圈定位销装入线圈试样另一端的开孔，第一线圈定位销与预紧螺栓螺纹连接，第二线圈定位销与弹簧测力仪的一端固定连接，弹簧测力仪的另一端与拉索的一端固定连接，拉索的另一端与预紧螺栓固定连接。

作为示例性地，预紧力调节装置的结构示意图如图3所示，预紧力调节装置包括第一线圈定位销101、第二线圈定位销102、预紧螺栓103、弹簧测力仪104、拉索105；第一线圈定位销101装入线圈试样106一端的开孔，第二线圈定位销102装入线圈试样106另一端的开孔，第一线圈定位销101与预紧螺栓103螺纹连接，弹簧测力仪104一端上的挂钩钩住第二线圈定位销102，使第二线圈定位销102与弹簧测力仪104的一端固定连接，弹簧测力仪104另一端上的挂钩与拉索105一端上的挂钩连接，使弹簧测力仪104的另一端与拉索105的一端固定连接，拉索105的另一端与预紧螺栓103固定连接。

对于每一预设预紧力，应用如图3所示的预紧力调节装置，将线圈试样106上的预紧力调节为该预设预紧力，具体地，不断对预紧螺栓103施加旋转力矩，旋紧或旋松预紧螺栓103，使弹簧测力仪104测量线圈试样106上的预紧力，在弹簧测力仪104上显示的预紧力等于该预设预紧力时，停止对预紧螺栓103施加旋转力矩，在该预设预紧力条件下，根据三点弯曲试验标准GB/T 232-2021，对线圈试样106进行静态弯曲试验，测试线圈试样106的静态剪切强度作为静态弯曲试验结果，以及对线圈试样106进行动态弯曲试验，动态载荷形式为P

本实施例通过设计预紧力调节装置，应用预紧力调节装置将线圈试样上的预紧力调节为预设预紧力，能够精准地调节线圈试样上的预紧力，高效地在不同提高试验效率。

本实施例通过应用第一试验装置，分别在每一预设温度下对第一器件进行静态拉伸试验和动态拉伸试验，能够精准地控制试验温度，高效地在不同预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验。

在优选的实施例当中，所述分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，具体为：应用万能试验机，分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

作为示例性地，万能试验机是集拉伸、弯曲、压缩、剪切、环刚度等功能于一体的材料试验机，主要用于金属、非金属材料力学性能试验。

本实施例通过应用万能试验机，分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，能够高效地在不同预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验。

基于与第一实施例相同的发明构思，第二实施例提供如图4所示的一种分析变压器线圈预紧力对累积效应影响的测试系统，包括：线圈试样试验模块21，用于从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；试验数据分析模块22，用于整理所有预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据测试结果分析变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系。

在优选的实施例当中，静态弯曲试验结果包括静态剪切强度，动态弯曲试验结果包括动态塑性累积效应。

在优选的实施例当中，线圈试样试验模块21，具体用于对于每一预设预紧力，应用预紧力调节装置，将线圈试样上的预紧力调节为预设预紧力，并分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

在优选的实施例当中，预紧力调节装置包括第一线圈定位销、第二线圈定位销、预紧螺栓、弹簧测力仪、拉索；第一线圈定位销装入线圈试样一端的开孔，第二线圈定位销装入线圈试样另一端的开孔，第一线圈定位销与预紧螺栓螺纹连接，第二线圈定位销与弹簧测力仪的一端固定连接，弹簧测力仪的另一端与拉索的一端固定连接，拉索的另一端与预紧螺栓固定连接。

在优选的实施例当中，线圈试样试验模块21，具体用于应用万能试验机，分别对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果。

综上所述，实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

通过从变压器线圈截取一段作为线圈试样，分别在每一预设预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，得到各个预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果；整理所有预设预紧力下线圈试样的静态弯曲试验结果和动态弯曲试验结果，得到测试结果，以根据测试结果分析变压器线圈上的预紧力与累积效应之间的关系，能够在不同预紧力下对线圈试样进行静态弯曲试验和动态弯曲试验，准确反映变压器线圈在不同预紧力下的抗短路性能，为考虑变压器线圈上的预紧力对累积效应的影响，评估变压器抗短路能力提供有效数据。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。