基于磁通实时跟踪的单相四柱式变压器典型工况剩磁特性

作者：张书琦; 孙淑艳^*; 李刚; 汪可; 李金忠; 刘进源

来源：高电压技术, 2021, 47(02): 732-742.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200055

• 单相四柱变压器
• 积分趋势项
• 带基线修正积分
• 直流电流激励
• 断路器分闸
• 剩磁特性

变压器铁芯在直阻测量、断路器分闸等操作时会产生剩磁,其根本原因是由于铁芯铁磁材料磁滞特性。首先研究了基于带基线修正积分算法的铁芯磁通计算方法,提出了基于磁通实时跟踪的变压器剩磁测量方法。测试结果表明,正弦电压积分的趋势项会使得磁通波形偏离正常值,采用带基线修正积分算法能够有效消除正弦波形积分的趋势项,得到准确的磁通测量结果。然后,参照特高压变压器主体变的铁芯结构型式,等效设计了单相四柱式变压器模型,并在实验室搭建剩磁模拟试验回路,开展了直流电流激励、断路器分闸2种工况的变压器剩磁特性研究。直流激励试验结果表明,变压器铁芯零初始剩磁时直流电流激励与剩磁之间呈现先增大后减小的规律,在磁化膝点处剩磁值最大,约占饱和值的52.63%。当铁芯存在初始剩磁时,由于剩磁的牵制作用,同向直流注入后剩磁几乎不随着直流电流激励的变化而变化。断路器分闸试验结果表明,分闸后铁芯剩磁与分闸角度呈现近似余弦统计分布规律,0°和180°分闸铁芯剩磁最大,约占饱和值的58.2%;90°和270°分闸铁芯剩磁值最小,约占饱和值的4.14%。

• 单位
  国家电网有限公司; 中国电力科学研究院有限公司; 华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室