一種變壓器直流偏磁作用下的試驗線路及試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及直流偏磁下變壓器技術(shù)參數(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器直流偏磁作用下的試驗線路及試驗方法。該變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，包括第一被試變壓器和第二被試變壓器，其特征在于：所述第一被試變壓器的低壓繞組和第二被試變壓器的低壓繞組并聯(lián)連接后接至中間變壓器，兩高壓繞組線端連接在一起，第一被試變壓器的高壓中性點穿入可控直流電源電路后與第二被試變壓器的中性點連接在一起。本發(fā)明操作簡單，實用性強(qiáng)，可信度高，解決了變壓器在設(shè)計時沒有硅鋼片在直流偏磁條件下鐵損曲線和激磁功率曲線難題，對準(zhǔn)確設(shè)計和試驗變壓器在不同直流偏磁條件下技術(shù)參數(shù)有著非常重要的意義。
【專利說明】-種變壓器直流偏磁作用下的試驗線路及試驗方法
[000。（一)技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明設(shè)及直流偏磁下變壓器技術(shù)參數(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種變壓器直流偏磁作用下的 試驗線路及試驗方法。
[0002] (二)【背景技術(shù)】 現(xiàn)階段，隨著高電壓交直流輸電的發(fā)展，交流電車供電系統(tǒng)、直流輸電單極運行和地磁 暴等均是在大地中產(chǎn)生直流電流的電源；當(dāng)直流電流流過中性點接地的變壓器的中性點 時，將對變壓器進(jìn)行勵磁產(chǎn)生直流偏磁現(xiàn)象，若變壓器結(jié)構(gòu)為單相帶旁輛或=相五柱式，由 于該結(jié)構(gòu)為直流磁通提供了閉合的鐵忍磁路，磁阻較小
在相同磁勢的作用下，磁通 較大，變壓器的某些技術(shù)參數(shù)將受到較大的影響;對于=相=柱變壓器或不帶旁輛的單相 變壓器而言，由于沒有給直流磁通提供鐵磁回路，所W流過鐵屯、的磁通相對較小，對于運種 結(jié)構(gòu)的變壓器來講，其承受直流偏磁的能力相對較強(qiáng)。
[0003] 從目前國家電網(wǎng)需求來看，大容量、高電壓單相變壓器的需求量與日俱增，尤其是 交流輸電系統(tǒng)中的500KV-1000KV自禪電流變壓器和直流輸電系統(tǒng)中的± 200KV-± 800KV換 流變壓器，它們的結(jié)構(gòu)型式一般采用單相帶旁輛式結(jié)構(gòu)，而且高壓中性點在運行時是直接 接地的，對直流偏磁作用特別敏感。
[0004] 對于直流偏磁的作用，很容易產(chǎn)生的一種誤解是:進(jìn)入變壓器的直流磁通與原來 的交流磁通相疊加，產(chǎn)生直流偏磁效應(yīng)，也就是說，正常情況下，很小的勵磁電流(0.15%In) 能產(chǎn)生額定磁通，此時若有一定量的直流電流（10A-15A)進(jìn)入變壓器，所產(chǎn)生的直流磁通將 遠(yuǎn)大于額定磁通。如果運兩部分磁通直接相疊加，則會使主磁通向一側(cè)大大偏移，造成鐵屯、 高度飽和，勵磁電流崎變嚴(yán)重，空載損耗、噪音、振動和漏磁通增大等，而事實并非如此，因 為娃鋼片的勵磁特性具有非線性，不能利用疊加原理簡單的認(rèn)為工作點的偏移來分析。
[0005] 但如何考慮直流偏磁的大小對變壓器的勵磁電流、空載損耗、噪音、振動和漏磁通 的影響，從當(dāng)前公開資料來看，W使科研機(jī)構(gòu)做一些簡單的娃鋼片模型，進(jìn)行交直流勵磁情 況下的研究，但數(shù)據(jù)公開的較少而且數(shù)據(jù)在變壓器上使用時與實測值之間偏差太大；二是 利用場路禪合法進(jìn)行變壓器在直流偏磁條件下仿真分析，但在仿真的過程長未考慮娃鋼片 的片間絕緣、接縫及娃鋼片結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的各向異性，結(jié)果有些失真;所W目前還不能準(zhǔn)確的 定量出直流偏磁與運些技術(shù)數(shù)據(jù)的關(guān)系，只能根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行粗略的估算，參考價值較低，對 準(zhǔn)確設(shè)計變壓器帶來較大的困難。
[0006] (S)
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種操作簡單、實用性強(qiáng)、可信度高的變壓器 直流偏磁作用下的試驗線路及試驗方法。
[0007] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，包括第一被試變壓器和第二被試變壓器，其 特征在于:所述第一被試變壓器的低壓繞組和第二被試變壓器的低壓繞組并聯(lián)連接后接至 中間變壓器，兩高壓繞組線端連接在一起，第一被試變壓器的高壓中性點穿入可控直流電 源電路后與第二被試變壓器的中性點連接在一起。
[0008] 本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為： 所述可控直流電源電路由可調(diào)電阻、直流電源和直流安倍表串聯(lián)后再與標(biāo)準(zhǔn)電容器并 聯(lián)構(gòu)成;通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻來控制直流電源輸出電流的大小，標(biāo)準(zhǔn)電容器為交流電流(不對 稱電流)提供一個旁路，同時是一個保護(hù)裝置，用來防止環(huán)流造成直流電源與儀器儀表損 壞。
[0009] 所述第一被試變壓器和第二被試變壓器為兩臺結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓器;運行 中的變壓器一般是由=臺單相變壓器組成的=相變壓器組，變壓器廠家只要生產(chǎn)，一般都 具備運個條件。
[0010] 所述中間變壓器連接發(fā)電機(jī)交流電源，為其提供交流電。
[0011] 采用上述試驗線路進(jìn)行的試驗方法，包括如下步驟： (1) 通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻來控制直流電源輸出電流的大小，標(biāo)準(zhǔn)電容器為交流電源提供 一個旁路，同時作為保護(hù)裝置使用； (2) 根據(jù)施加在高壓并聯(lián)回路中的直流電流和兩高壓繞組本身的直流電阻值大小，調(diào) 節(jié)可調(diào)電阻后，對第一被試變壓器和第二被試變壓器的低壓進(jìn)行額定勵磁，利用儀器儀表 準(zhǔn)確測量在直流偏磁下變壓器的勵磁電流、空載損耗、噪音和振動等參數(shù)。
[0012] 本發(fā)明操作簡單，實用性強(qiáng)，可信度高，解決了變壓器在設(shè)計時沒有娃鋼片在直流 偏磁條件下鐵損曲線和激磁功率曲線難題，對準(zhǔn)確設(shè)計和試驗變壓器在不同直流偏磁條件 下技術(shù)參數(shù)有著非常重要的意義，有利于在500KV-1000KV自禪電力變壓器和高壓直流輸電 系統(tǒng)中使用的± 200KV- ± 800KV換流變壓器上應(yīng)用。
[OOU](四）【附圖說明】 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[001引圖中，1第一被試變壓器，2第二被試變壓器，3中間變壓器，4可調(diào)電阻，5直流電源， 6直流安倍表，7標(biāo)準(zhǔn)電容器。
[0016] (五)【具體實施方式】 附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。該實施例包括第一被試變壓器1和第二被試變壓器 2,所述第一被試變壓器1的低壓繞組和第二被試變壓器2的低壓繞組并聯(lián)連接后接至中間 變壓器3,兩高壓繞組線端連接在一起，第一被試變壓器1的高壓中性點穿入可控直流電源 電路后與第二被試變壓器2的中性點連接在一起;所述可控直流電源電路由可調(diào)電阻4、直 流電源5和直流安倍表6串聯(lián)后再與標(biāo)準(zhǔn)電容器7并聯(lián)構(gòu)成;所述第一被試變壓器1和第二被 試變壓器2為兩臺結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓器;所述中間變壓器3連接發(fā)電機(jī)交流電源。
[0017] 在試驗時首先要找到兩臺結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓器(運行中的變壓器一般是由 =臺單相變壓器組成的=相變壓器組，變壓器廠家只要生產(chǎn)，一般都具備運個條件）。接著 將運兩臺被試變壓器的低壓繞組并聯(lián)連接后接至中間變壓器，高壓線端連接在一起，在第 一被試變壓器1的高壓中性點穿入可控直流電源電路后與第二被試變壓器2的中性點連接 在一起，其中可控直流電源電路是由可調(diào)電阻4、直流電源5、直流安培表6串聯(lián)后再與標(biāo)準(zhǔn) 電容器7并聯(lián)構(gòu)成的，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻4來控制直流電源5輸出電流的大小，標(biāo)準(zhǔn)電容器7 為交流電流(不對稱電流)提供一個旁路，同時是一個保護(hù)裝置，用來防止環(huán)流造成直流電 源5與儀器儀表損壞。最后根據(jù)施加在高壓并聯(lián)回路中的直流電流和兩高壓繞組本身的直 流電阻值大小，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻后，對被試變壓器的低壓進(jìn)行額定勵磁，利用相應(yīng)的儀器儀表 就可W準(zhǔn)確測量在直流偏磁下變壓器的勵磁電流、空載損耗、噪音和振動等參數(shù)。
[0018] 同時也可W利用運套試驗線路和儀器儀表，測量變壓器在不同直流電流、不同勵 磁電壓下與勵磁電流、空載損耗、噪音和振動之間的關(guān)系，并繪制成曲線，供設(shè)計人員參考， 尤其是還可W利用直流電流、勵磁電壓與勵磁電流、空載損耗關(guān)系曲線導(dǎo)出在本制造廠工 藝條件下變壓器所用鐵屯、的鐵損曲線和激磁功率曲線;變壓器設(shè)計工程師在W后設(shè)計時只 需查曲線就可準(zhǔn)確的設(shè)計變壓器的勵磁電流和空載損耗等技術(shù)參數(shù)，而且與變壓器的實際 運行參數(shù)非常接近，做到了定量設(shè)計。
[0019] 本發(fā)明的變壓器直流偏磁作用下的試驗線路及方法的有益效果是:操作簡單、實 用性強(qiáng)、可信度高，解決了變壓器在設(shè)計時沒有娃鋼片在直流偏磁條件下鐵損曲線和激磁 功率曲線難題，對準(zhǔn)確設(shè)計和試驗變壓器在不同直流偏磁條件下技術(shù)參數(shù)有著非常重要的 意義，有利于在500kV-1000kV自禪電力變壓器和高壓直流輸電系統(tǒng)中使用的±200kV-± SOOkV換流變壓器上應(yīng)用。
【主權(quán)項】
1. 一種變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，包括第一被試變壓器（1)和第二被試變壓 器(2)，其特征在于:所述第一被試變壓器(1)的低壓繞組和第二被試變壓器(2)的低壓繞組 并聯(lián)連接后接至中間變壓器(3)，兩高壓繞組線端連接在一起，第一被試變壓器（1)的高壓 中性點穿入可控直流電源電路后與第二被試變壓器(2)的中性點連接在一起。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，其特征在于:所述可控直 流電源電路由可調(diào)電阻(4)、直流電源(5)和直流安倍表(6)串聯(lián)后再與標(biāo)準(zhǔn)電容器(7)并聯(lián) 構(gòu)成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，其特征在于:所述第一被 試變壓器(1)和第二被試變壓器(2)為兩臺結(jié)構(gòu)完全相同的單相變壓器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器直流偏磁作用下的試驗線路，其特征在于:所述中間變 壓器(3)連接發(fā)電機(jī)交流電源。5. 采用權(quán)利要求1所述的變壓器直流偏磁作用下的試驗線路進(jìn)行試驗方法，其特征在 于，包括如下步驟：（1)通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻來控制直流電源輸出電流的大小，標(biāo)準(zhǔn)電容器為 交流電源提供一個旁路，同時作為保護(hù)裝置使用；（2)根據(jù)施加在高壓并聯(lián)回路中的直流電 流和兩高壓繞組本身的直流電阻值大小，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻后，對第一被試變壓器和第二被試 變壓器的低壓進(jìn)行額定勵磁，利用儀器儀表準(zhǔn)確測量在直流偏磁下變壓器的勵磁電流、空 載損耗、噪音和振動等參數(shù)。
【文檔編號】G01R31/02GK106019050SQ201610347454
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】董景義, 白峰君, 段玉柱
【申請人】山東達(dá)馳電氣有限公司