基于鐵心損耗補償?shù)蔫F磁元件勵磁特性低頻測量方法研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，用電負荷的快速增加，如今我國電力系統(tǒng)電壓等級和輸送能力不斷提高，這使得確保整個電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行變得至關(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電力進行傳輸、變換和測量。而勵磁特性測量是檢測這些設(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，使得工頻條件下測量勵磁特性所需要的設(shè)備容量較大，試驗操作復(fù)雜困難。而利用低頻電源進行勵磁試驗時，可以大大降低試驗設(shè)備體積和質(zhì)量，因

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

3、驗結(jié)果表明，在5Hz試驗下，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低頻試驗帶來的誤差，需要計算出變壓器漏感值。對變壓器漏感產(chǎn)生的原理進行了分析，一方面考慮通過理論數(shù)值計算和ANSYS Maxwell有限元仿真計算變壓器的漏感值；另一方面考慮采用基于平衡回路方程的參數(shù)識別方法對漏感進行試驗測量。分別對單相變壓器和 Y/Δ聯(lián)結(jié)

4、的三相變壓器進行了分析，提出了漏感試驗和計算方法。
　　利用變頻電源對單相變壓器進行勵磁特性測量試驗，并對變壓器的漏感進行了測量。漏感參數(shù)識別計算結(jié)果與短路試驗測量結(jié)果相差14％左右?？紤]到變壓器阻抗電壓約為10%，所以漏感測量誤差對于勵磁試驗影響很小。通過測量不同頻率和飽和程度下漏感的大小，證明低頻勵磁試驗過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變壓器勵磁特性進行了測量，對補償前后的鐵心損耗、勵磁電流進