一種線圈電動力模擬試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高電壓試驗技術領域，特別是涉及一種線圈電動力模擬試驗裝置。
【背景技術】
[0002]線圈類電力設備(如變壓器、電抗器)在電力系統中處于核心地位，承擔著電壓電流變換、隔離、保護等作用。近年來，隨著電網容量日益增大、結構日益復雜，線圈類設備損毀事故也日益增多。線圈類電力設備在正常運行時受到電動力的長期作用，產生振動、局部形變，導致導線周圍材料發生老化、撕裂及形變，引發設備故障；暫態運行(如短路)時，在電流沖擊和電壓沖擊作用下，線圈將受到巨大的電動力作用，在此巨大電動力作用下線圈易發生變形、移位甚至燒毀，引發嚴重的設備故障。
[0003]現有技術中，在進行線圈類電力設備產品設計時，需要進行受力仿真分析；另外當線圈類設備發生故障損壞時，也需要及時分析受損原因，如沖擊線圈的電動力等，并及時對設備存在的缺陷進行改進。
[0004]但是，設計仿真不能模擬實際狀態，而且仿真出的結果也需要在實際產品或者模型上進行驗證，整個過程繁瑣；當線圈類設備發生故障受損后，再進行受損原因分析，若是由于電動力引發的設備故障，容易造成受力分析不清楚，導致設備缺陷不清、改進困難，更有甚者存在家族性缺陷，給電力系統的安全運行埋下巨大隱患。
【發明內容】
[0005]本發明實施例中提供了一種線圈電動力模擬試驗裝置，以解決現有技術中的由于對線圈受力分析、仿真及驗證困難，從而導致線圈受力分析不清楚，以及由于受力分析不清楚導致設備缺陷不清、改進困難等問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案:
[0007]本發明實施例提供一種線圈電動力模擬試驗裝置，所述模擬試驗裝置包括線圈、壓電傳感器、傳導光纖、光電轉換器及處理顯示裝置，所述壓電傳感器設置在所述線圈的匝間和層間；所述壓電傳感器和所述光電轉換器由所述傳導光纖連接，所述光電轉換器與所述處理顯示裝置電連接。
[0008]優選地，所述壓電傳感器包括光纖壓電傳感器。
[0009]優選地，所述光電轉換器與所述處理顯示裝置由信號電纜電連接。
[0010]優選地，所述光纖壓電傳感器包括相互連接的壓電轉換裝置和電光轉換裝置，所述傳導光纖分別連接所述電光轉換裝置與光電轉換器。
[0011]優選地，所述壓電傳感器均勻、對稱設置在所述線圈的匝間和層間。
[0012]優選地，所述光電轉換器包括多路并行輸入接口和一路集中輸出接口。
[0013]優選地，所述光電轉換器設置有指示燈。
[0014]優選地，所述處理顯示裝置包括個人計算機。
[0015]由以上技術方案可見，本發明實施例提供的線圈電動力模擬試驗裝置，所述模擬試驗裝置包括線圈、壓電傳感器、傳導光纖、光電轉換器及處理顯示裝置，壓電傳感器設置在所述線圈的匝間和層間；所述壓電傳感器和所述光電轉換器由所述傳導光纖連接，所述光電轉換器與所述處理顯示裝置電連接。本發明實施例提供的線圈電動力模擬試驗裝置中的線圈受到的電動力作用產生變形，分布在線圈周圍的壓電傳感器受到擠壓，將受力轉換為光電信號并在處理顯示裝置上顯示線圈受力分布情況，該裝置用于對變壓器、電抗器等線圈類電力設備在暫態或穩態下的電動力進行模擬、分析、仿真以及驗證，是在實際生產和研究需求的基礎上提出的，對于線圈類電力設備的故障分析、缺陷處理、優化改進提供技術支持，具有實際意義。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發明實施例提供的第一種線圈電動力模擬試驗裝置整體結構示意圖；
[0018]圖2為本發明實施例提供的第一種壓電傳感器徑向布置示意圖；
[0019]圖3為本發明實施例提供的第二種壓電傳感器徑向布置示意圖；
[0020]圖1-圖3，符號表不:
[0021]1-線圈，2-壓電傳感器，3-傳導光纖，4-光電轉換器，5-信號電纜，6_處理顯不裝置，7-外線圈，8-內線圈，9-鐵芯，41-輸入接口，42-輸出接口。
【具體實施方式】
[0022]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0023]實施例一
[0024]參見圖1和圖2，圖1為本發明實施例提供的第一種線圈電動力模擬試驗裝置整體結構示意圖，圖2為本發明實施例提供的第一種壓電傳感器徑向布置示意圖。
[0025]該模擬試驗裝置包括線圈1、壓電傳感器2、傳導光纖3、光電轉換器4及處理顯示裝置6，壓電傳感器2設置在線圈1的匝間和層間；壓電傳感器2和光電轉換器4由傳導光纖3連接，光電轉換器4與處理顯示裝置6電連接。
[0026]電力系統中所采取的電抗器常見的有串聯電抗器和并聯電抗器。串聯電抗器主要用來限制短路電流，也有在濾波器中與電容器串聯或并聯用來限制電網中的高次諧波。220kV、110kV、35kV、10kV電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。可以通過調整并聯電抗器的數量來調整運行電壓。電抗器在正常運行時受到電動力的長期作用，暫態運行(如短路)時，在電流沖擊和電壓沖擊作用下，線圈1也將受到巨大的電動力作用。
[0027]所謂壓電效應是指某些電介質在受到某一方向的外力作用而發生形變(包括彎曲和伸縮形變)時，由于內部電荷的極化現象，會在其表面產生電荷的現象。本發明實施例中的壓電傳感器2是基于壓電效應的傳感器，該壓電傳感器2的敏感元件由壓電材料制成，壓電材料受力后表面產生電荷，此電荷經電荷放大器和測量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。其中，壓電材料主要包括壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料。壓電傳感器2中用得最多的是屬于壓電多晶的各類壓電陶瓷和壓電單晶中的石英晶體。其他壓電單晶還有適用于高溫輻射環境的鈮酸鋰以及鉭酸鋰、鎵酸鋰、鍺酸鉍等。本發明壓電傳感器2采用光纖壓電傳感器，所述光纖壓電傳感器具有頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結構簡單、工作可靠和重量輕等優點。
[0028]壓電傳感器2均勻、對稱的設置在線圈1的匝間和層間，在繞制線圈1時預埋入，各壓電傳感器2獨立布置。在圖2中，壓電傳感器2均勻、對稱的分布在線圈1的各匝間，每兩層之間均勻分布8個壓電傳感器2，如此設置，可以將所有受力部位包含進去，能夠完整檢測受力區域，接收電動力全面均勻，當然，也可以根據線圈1受力情況進行設置，而不是僅僅受限于上述的壓電傳感器2的個數，在受力較大的地方設置較多的壓電傳感器2，也可根據所需受力情況數據分析精度等級安排壓電傳感器2的數量和位置，當所需數據精度等級越高時，設置的壓電傳感器2的數量越多，即可按實際需要對光纖壓電傳感器2進行設