鐵磁元件空載特性低頻測量方法和剩磁測量方法研究.pdf

1、隨著我國電力系統(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電力進(jìn)行傳輸、變換和測量。鐵磁元件的安全穩(wěn)定運(yùn)行對電網(wǎng)可靠運(yùn)行至關(guān)重要。而空載特性測量是檢測這些設(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較大的勵(lì)磁涌流，使互感器測量誤差增大或誤動(dòng)作。因而，研究鐵磁

2、元件空載特性測量、剩磁測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試設(shè)備，提出了利用低頻電源進(jìn)行空載、剩磁測量及退磁試驗(yàn)。
　　本文在國內(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量方法。采用Matlab Simulink對單相變壓器空載電流進(jìn)行仿真，然后

3、對勵(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了試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明低頻法測量鐵磁元件的鐵心損耗和勵(lì)磁特性與工頻實(shí)測法相比的相對誤差在5％以內(nèi)，空載電流諧波含量的測量誤差在1%以內(nèi)。試驗(yàn)電