[發明專利]直流換流閥飽和電抗器用超薄硅鋼鐵心質量的評估方法

有效

• 申請號: 202110589061.6
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113310520B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉洋;劉鵬程;楊富堯;高潔;陳新;劉寶志;韓鈺;張航;李艷霞;李源;孫振東
• 申請（專利權）人: 包頭市威豐稀土電磁材料股份有限公司;全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

1.一種直流換流閥飽和電抗器用超薄硅鋼鐵心質量的評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、外觀評價；

S2、疊裝系數評價；

S3、磁性能評價；

S4、噪聲評價；

所述步驟S3中所述磁性能評價的方法為：

(1)獲取鐵心在400Hz頻率下的磁化特性曲線與損耗特性曲線：

按照直流換流閥飽和電抗器用超薄硅鋼鐵心的實際情況，在鐵心切口位置處放置氣隙墊片，鐵心外表面由1mm厚非導磁鋼帶拉緊，所述非導磁鋼帶的寬度為超薄硅鋼鐵心片寬的70％，拉緊力控制為5N·m，鐵心上套有繞組骨架，骨架上分別饒有匝數相等的測量繞組與勵磁繞組，測量繞組為單層繞組緊貼繞組骨架繞制，勵磁繞組也為單層繞組繞制在測量線圈外側，測量繞組與勵磁繞組間放有0.2mm的絕緣紙板；

鐵心的磁通密度幅值B_m按下式計算：

式中，U₂為測量繞組電壓有效值，N₂測量繞組匝數，S為鐵心柱橫截面積，f為頻率，k_f為疊裝系數；

磁場強度幅值H_m按下式計算：

式中，N₁為勵磁繞組匝數，I_1m為勵磁繞組電流峰值，l_c為超薄硅鋼鐵心的平均磁路長度；

鐵心損耗P按下式計算：

式中，n為周期數量，T為時間周期，U₂(t)與I₁(t)分別為t時刻測量繞組的電壓瞬時值與勵磁繞組的電流瞬時值；

由小到大逐點測量超薄硅鋼鐵心在不同B_m下的磁場強度H_m及損耗值P，直至鐵心達到深度飽和，完成H_m-B_m磁化曲線及B_m-P損耗曲線；

(2)根據B_m-P損耗曲線，通過插值獲得磁通密度B_m＝1.50T時超薄硅鋼鐵心損耗，根據建立H_m-B_m曲線，結合設定的閾值，檢驗鐵心的磁感是否達到閾值；若損耗值大于規定閾值或磁通密度小于規定閾值，則判定超薄硅鋼鐵心為不合格；

S5、耐受環境溫度變化評價；

S6、長期運行性能評價。

2.根據權利要求1所述的評估方法，其特征在于，步驟S1中所述外觀評價的方法為：

采用目測方法獲取超薄硅鋼鐵心外觀特征，檢查鐵心表面生銹、開口、涂層脫落和折痕情況；若鐵心表面出現生銹、開口、涂層脫落和折痕中至少一種情況，則鐵心外觀判定不合格；

獲取超薄硅鋼鐵心中的空氣間隙，采用白熾燈照射鐵心表面，觀察鐵心中是否有光線穿過；若有光線穿過，則鐵心判定不合格。

3.根據權利要求1所述的評估方法，其特征在于，步驟S2中所述疊裝系數評價的方法為：

獲取鐵心疊裝系數，測量鐵心外形尺寸，根據外形尺寸檢測結果，計算鐵心體積；

獲取鐵心實測重量，根據鐵心體積與實測重量，計算鐵心疊裝系數，

疊裝系數按下式計算：

式中，k_f為鐵心疊裝系數，m_p為鐵心實測重量，ρ為超薄硅鋼的密度，V為鐵心計算體積；

若鐵心疊裝系數小于預先設定的閾值，則判定鐵心不合格。

4.根據權利要求1所述的評估方法，其特征在于，所述氣隙墊片的厚度為0.1mm。