鐵磁元件空載特性低頻測(cè)量方法和剩磁測(cè)量方法研究.pdf

1、隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展，輸電電壓等級(jí)、容量不斷提高，輸電范圍越來(lái)越廣。電網(wǎng)中需要變壓器、電磁式互感器和電抗器等鐵磁元件對(duì)電力進(jìn)行傳輸、變換和測(cè)量。鐵磁元件的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)可靠運(yùn)行至關(guān)重要。而空載特性測(cè)量是檢測(cè)這些設(shè)備繞組和鐵心故障的有效方法之一，但隨著鐵磁元件電壓和容量的增加，使得采用工頻法測(cè)量空載特性所需要設(shè)備的電壓和容量較大，試驗(yàn)操作復(fù)雜。此外，鐵心剩磁可能給變壓器帶來(lái)較大的勵(lì)磁涌流，使互感器測(cè)量誤差增大或誤動(dòng)作。因而，研究鐵磁

2、元件空載特性測(cè)量、剩磁測(cè)量及退磁方法十分有必要。為了降低試驗(yàn)設(shè)備體積和重量，以便于研制成便攜式的測(cè)試設(shè)備，提出了利用低頻電源進(jìn)行空載、剩磁測(cè)量及退磁試驗(yàn)。
　　本文在國(guó)內(nèi)外研究基礎(chǔ)上，首先建立了單相變壓器和互感器等鐵磁元件的空載等效電路，分析了鐵心損耗（鐵損耗）的組成及與頻率的關(guān)系，介紹了基于最小二乘原理和Steinmetz鐵心損耗分離公式的鐵心損耗低頻測(cè)量方法。采用Matlab Simulink對(duì)單相變壓器空載電流進(jìn)行仿真，然后

3、對(duì)勵(lì)磁電流頻率分量進(jìn)行離散傅里葉分析，發(fā)現(xiàn)在磁密相同、頻率不同的情況下，勵(lì)磁電流的基波分量隨著頻率的增加而增加，高次諧波大小基本不隨頻率的變化，首次提出了對(duì)渦流電流補(bǔ)償?shù)絼?lì)磁電流基波分量的鐵磁元件空載電流諧波和勵(lì)磁特性的低頻測(cè)量方法。
　　利用可編程的低頻變頻電源在單相變壓器和電流互感器上展開(kāi)了試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明低頻法測(cè)量鐵磁元件的鐵心損耗和勵(lì)磁特性與工頻實(shí)測(cè)法相比的相對(duì)誤差在5％以?xún)?nèi)，空載電流諧波含量的測(cè)量誤差在1%以?xún)?nèi)。試驗(yàn)電