摘要：本文首先对电力变压器应变油箱的应力测量进行了简单介绍，重点对实验数据进行了深入分析，在此基础上对仿真测量数据进行了系统的研究和结构的优化。希望通过本文的研究能够更加全面的掌握电力变压器油箱应力研究与结构优化的基本情况。同时也为后期对其继续进行研究及优化提供有效的参考。
关键词：应力测量；数据分析；数据研究与结构优化
1引言
随着近年我国经济社会的不断发展，社会各行各业的技术水平都得到了极大的提高。电力行业作为我国重要的基础设施行业，在经济发展中具有的地位越来越重要。因此，我们现阶段加强对电力变压器应变油箱的应力研究和结构优化的研究力度，这具有着重要的现实意义。能够使我们更加全面的掌握其基本情况，从而更好的发挥我们的现有优势，保障变电器的正常运行。提高工作效率，促进社会经济的良好发展。
2电力变压器油箱应力测量
2.1我们采用DH3821静态应力测试系统展开测试，使用单应变片测量油箱应变。将应变片贴在油箱上是其基本的工作原理，它通过使里面的金属箔材随着油箱应变一起伸长来达到测试的目的，这种测量方法技术在现间断已很相当成熟。但由于采用单应变片测量方式，所以有两点就需要我们特别注意。首先是我们用到的材料必须都有一个较为固定的泊松比，也就是我们所说的轴向应变与横向应变的比值。同时为方便说明与分析，我们要给四个应变量进行合理的定义。由于局部应力分布在焊接工艺的影响下，我们选择的应力分布是较为平滑的长轴侧油箱壁与加强铁的测试，选定竖直方向为测定方向。
2.2对变压器油箱进行应力测量时，我们根据常见的电力变压器承受真空值和正压值的机械强度试验要求，对油箱应变进行测量，在正压范围内，我们采用每次增加10kPa来进行数据测量，通过对曲线中的数据进行分析，我们发现应变随正压基本呈线性分布，应变与施加载荷成正比关系。我们将上述应变换算成应力值时，数值并未达到钢材的屈服强度，对直线产生弯曲的原因进行分析发现，可能是测量误差对其产生了影响。进一步分析箱壁与加强铁的应变关系示为每增加10kPa各测点应的变化量，不难发现，加强铁应变略大于附近的箱壁应变，高压侧与低压侧应变差异较小。
2.3变压器油箱应力测量选择典型的单相自耦变压器。在对此台油箱进行应力测量时发现，在正压范围内，每增加一组测量数据，应变随正压的曲线就发生相应变化。应变随正压呈线性增加，而且比上述数据更加平滑，说明此台油箱应变随正压的变化曲线线性度更好。分析原因，这系油箱比上述油箱的长和高都进行了相对增加。
3仿真与测量数据分析
3.1我们将仿真与实测数据进行对比。一般的变压器油箱都采用薄壁结构，我们要较为准确地计算正压工况下的弹性变形时可以使用壳单元仿真进行计算，我们这次实验同样使用壳单元进行仿真计算，通过对述测点位置每增加压强下的应变进行测量，然后对比分析数据发现，在对工程进行仿真计算时，有以下几点需要我们特别注意。第一，实测值小于仿真应变整体时，说明仿真数值偏大，偏于保守。第二，各测点在箱壁之间以及加强铁之间结构基本对称，仿真应变差异小于10％。在去掉测量误差的影响下发现，对油箱应力分布有较大影响的还有工程制造、材料以及焊接等因数。
3.2单向应变的分析计算。我们根据材料的特性分析得知，第一，在X方向箱壁应变偏大，，在Y方向加强铁应变偏大，结构优化根据应变的方向进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，受X方向应变和焊接应力的影响测量与仿真计算中箱壁Y方向合成应变为负，拉伸状态是其在外表面的合成应变。第三，在X方向“U”形加强铁是相对于变压器油箱而增加的，测点应变比较接近的是箱壁和加强铁，对应的应力分布更为均匀，在工程中可以优先采用。
4仿真测量数据研究与结构优化
1.从加强筋布置方式来看，无论是交叉式还是立柱式油箱，它们的各项数值都相对接近;但挠度和应力值在横梁式油箱中表现却很大。实验结果显示，油箱进行加强筋交叉式布置后，在受力时，产生的应力和变形最小，所以单单从刚度和强度这两方面来看，最合适的加强筋布置方式便是交叉式。不过，这种油箱由于结构特点导致焊缝太长，极大的延长了加工时间。而且由于在交接处横竖加强筋是断开的，因此加强筋的刚度和强度都是有所降低的。所以现在立柱式加强筋布置被各变压器厂所普遍采用，这样不但可以对上述问题进行弥补，而且还能减小其的相对厚度。
2.通过研究对比我们发现，各项数值在直角梯形顶油箱中基本相当。这充分说明在一定范围内，影响油箱受力状态的主要因数不是油箱体表的大小。这也正表明我们现在使用的油箱还有极大的优化空间，即在保持基本情况的前期下增大油箱体表时不增加相当厚度;或者保持油箱体表不变，减小其相当厚度。
3.合理的降低油箱的高度是变压器油箱结构优化设计的第一步。设计人员在降低油箱高度的时候要首先理解到对于高耸的结构来说实际上是非常不安全的，并且在此同时对工作人员的安全也带来极大的隐患。这实际上给变压器的后继保养和安装带来了极大的不便。其次，设计人员在合理降低油箱高度的过程中还应当确保储油柜的高度。只要能保证在主变最低油位时就足够了，从而可以达到在减小消耗的同时与此同时大大降低维修难度的问题，设计人员应在确保电容芯片中的变压器油是与主变体独立开来的前提下合理降低油箱高度，从而能够对电容芯片中的油面产生有效的影响。综上所述，采用低储油柜结构设计是在现今条件下的大势所趋。
4.设计人员注重减少漏油现象的出现是常见变压器油箱结构优化设计的根本，设计人员在保证油箱结构优化的同时还必须保证其实用性和便携性，而具有更高的安全性和经济性的油箱往往是便于装卸的。其次，设计人员应对于高座应采取少装或者完全不装的态度，这样可以极大地减少漏油事故的发生。与此同时，设计人员应在确保结构设计本身的便捷性和可靠性的同时减少漏油现象的出现。最大程度的在保障油箱简便性的同时，对其进行建构的优化升级。
5结语
通过对本文的分析可知，我们加强对电力变压器应变油箱的应力测量的研究具有重要的意义，比较全面的掌握了其应力特点和结构优化方案。通过对比可知，我们的研究具有显著的效果，这也为今后进行更深入的研究提供了有力的参考。在未来。随着我国经济社会的不断发展，电力行业在经济社会中的作用也会越来越重要。广大用户对于电力的要求也越来越高，这就需要我们相关的工作人员不断加强对电力设施尤其是变电设施的研究，制定出更加合理高效的方案，保障正常的居民单位供电，满足广大消费者的需求。促进社会的和谐发展。
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论文作者:崔海涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：油箱论文; 应变论文; 应力论文; 测量论文; 正压论文; 变压器论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第11期论文;