基于鐵心損耗補(bǔ)償?shù)蔫F磁元件勵(lì)磁特性低頻測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷的快速增加，如今我國(guó)電力系統(tǒng)電壓等級(jí)和輸送能力不斷提高，這使得確保整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行變得至關(guān)重要。電力系統(tǒng)中存在如變壓器、電磁式互感器和電抗器等諸多鐵磁元件對(duì)電力進(jìn)行傳輸、變換和測(cè)量。而勵(lì)磁特性測(cè)量是檢測(cè)這些設(shè)備繞組和鐵心故障的最快速有效的方法之一，但隨著鐵磁元件容量的增加，使得工頻條件下測(cè)量勵(lì)磁特性所需要的設(shè)備容量較大，試驗(yàn)操作復(fù)雜困難。而利用低頻電源進(jìn)行勵(lì)磁試驗(yàn)時(shí)，可以大大降低試驗(yàn)設(shè)備體積和質(zhì)量，因

2、此探究鐵磁元件勵(lì)磁特性的低頻測(cè)量方法就顯得十分有必要。
　　本文對(duì)于變壓器和互感器等元件結(jié)構(gòu)和鐵心損耗進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括鐵心損耗和勵(lì)磁電流的組成，變壓器聯(lián)結(jié)形式和電容電流對(duì)勵(lì)磁電流的影響，試驗(yàn)電源波形和頻率對(duì)鐵心損耗的影響等，并以此作為低頻試驗(yàn)補(bǔ)償折算方法的依據(jù)。
　　建立了變壓器和互感器等元件的等效電路模型，對(duì)于漏感可以忽略的電流互感器，通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流的分析，提出了對(duì)渦流損耗進(jìn)行計(jì)算并對(duì)試驗(yàn)勵(lì)磁電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼鬯惴椒?。?/p>

3、驗(yàn)結(jié)果表明，在5Hz試驗(yàn)下，電源電壓可由2000V降低至200V，容量可由6kVA降低至600VA。該方法可以將低頻試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確的折算至工頻條件下。
　　為了減小漏感壓降對(duì)低頻試驗(yàn)帶來(lái)的誤差，需要計(jì)算出變壓器漏感值。對(duì)變壓器漏感產(chǎn)生的原理進(jìn)行了分析，一方面考慮通過(guò)理論數(shù)值計(jì)算和ANSYS Maxwell有限元仿真計(jì)算變壓器的漏感值；另一方面考慮采用基于平衡回路方程的參數(shù)識(shí)別方法對(duì)漏感進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量。分別對(duì)單相變壓器和 Y/Δ聯(lián)結(jié)

4、的三相變壓器進(jìn)行了分析，提出了漏感試驗(yàn)和計(jì)算方法。
　　利用變頻電源對(duì)單相變壓器進(jìn)行勵(lì)磁特性測(cè)量試驗(yàn)，并對(duì)變壓器的漏感進(jìn)行了測(cè)量。漏感參數(shù)識(shí)別計(jì)算結(jié)果與短路試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果相差14％左右?？紤]到變壓器阻抗電壓約為10%，所以漏感測(cè)量誤差對(duì)于勵(lì)磁試驗(yàn)影響很小。通過(guò)測(cè)量不同頻率和飽和程度下漏感的大小，證明低頻勵(lì)磁試驗(yàn)過(guò)程中變壓器漏感值基本不變。
　　分別采用低頻正弦波和方波對(duì)變壓器勵(lì)磁特性進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)補(bǔ)償前后的鐵心損耗、勵(lì)磁電流進(jìn)