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电力变压器铁芯剩磁的分析方法

作者:威博特铁芯   发布时间:2018-08-27 10:19      浏览次数:
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    电力变压器投入运行再切出运行的过程,由于铁磁材料的磁滞特性,铁芯中会留有剩磁。在轻载或者空载的情况下合闸通电,可能导致绕组产生励磁涌流。较高的励磁涌流将产生过电压使断路器跳闸、电力变压器合闸操作频频失效,甚至烧毁器件,造成一定的经济损失。

    变压器励磁涌流产生的原因在于铁
因合闸角、剩磁等条件的综合作用而进入饱和区甚至是深度饱和区。由于剩磁是励磁涌流的主要影响因素之一,正确检测剩磁对减少涌流的研究有很大帮助。现有的剩磁分析方法基本上分为以下几种:

    (1)依据实际操作经验估计剩磁,一般认为实验运行后剩磁为 20%~80%饱和磁通值范围,激励时根据经验选取剩磁,这种方法目前被广泛运用于各大变压器厂家出厂检测空载合闸前的剩磁预测中。

    ( 2) D. I. Taylor 等提出一种预充磁( prefluxing)分析法,即给铁
加载激励至一个较大的已知磁通值,使得原有剩磁被覆盖,然后以新的已知剩磁为基础进行分析,利用选相合闸操作削弱励磁涌流。

    (3)武汉大学的乌云高娃等在分析磁性材料的时效特性的基础上,结合 Preisach 模型及其特性,通过记录切出电流,推导了分段计算铁
剩磁的方法。提出单相变压器抑制励磁涌流的合闸角策略,并用选相合闸操作去除剩磁对励磁涌流的影响。

    (4)通过搭建外接检测电路,在变压器运行结束时,记录电压的波形和相角变化,对切除时刻的电压积分求取剩磁值。

    前面提到的两种方法没有准确得到原剩磁值,虽然预充磁法有一定的可行性,但是对大型铁磁结构的器件,加载较大的磁通需加载大电流,而电流将会对电力变压器铁
本身产生较大影响,存在实际操作的局限性。后两种方法没有考虑到感性元件电流不能突变为零的特点,直接将切除时刻的磁通等效为剩磁。感性元件电流衰减过程实际也可以等效一个去磁过程,使得测量剩磁值并不准确,且选相合闸检测设备费用高,操作复杂。