[实用新型]测量谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线所用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及变压器磁滞曲线的测量，具体是一种测量谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线所用装置。

背景技术

随着我国电力系统的高速发展以及电力电子器件的广泛应用，变压器的谐波问题日益严重。变压器在谐波激励的环境下运行时，会产生大量的损耗并且发热，严重影响变压器的使用寿命以及电网的安全运营。研究谐波激励条件对变压器产生的的影响对于电磁设计和结构优化以及电网的安全运行具有重要的意义。

传统的磁滞回线测量方法，如传统的爱泼斯坦方圈测量方法及环形样件测量法法通常是以标准的正弦激励条件而言的，而在标准条件下测得的数据由于忽略了变压器绕组的集肤效应以及变压器铁芯的涡流效应对磁滞回线的影响，不能用于变压器铁芯的谐波激励问题中，谐波激励下变压器铁芯的磁滞回线的测量更加复杂。在电磁场计算中，简单地用材料的磁化曲线来替代磁滞回线，不能准确反映材料的实际电磁过程，会引起一定的误差。为了减少谐波激励对变压器的影响，需要通过准确测量，得到变压器铁芯材料的磁滞特性，尤其是获得符合电压器实际工作情况的谐波激励下铁芯材料的磁滞回线更为重要。

在传统的磁滞回线测量方法中，如中国国家标准：GB/T3655-2000《用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带) 磁性能的方法》，爱泼斯坦方圈由4个线圈组成，待测样片插入其中，以双搭接的形式构成方形磁路，根据电磁感应定律和安培环路定则可测得磁感应强度和磁场强度，但前提是要求沿磁路各处的磁场要分布均匀，爱泼斯坦方圈测量方法应用非常广泛，但存在很多不足：要求采用规定尺寸的电工钢样片，对于数量和质量都有要求；并且有效磁路长度无法准确确定。

环形样件测量法与爱泼斯坦方圈法不同，得到的磁化特性是平均磁通密度与磁场强度之间的关系，同样根据电磁感应定律测得磁通密度，采用电阻法获取电流然后计算磁场强度大小，但是同样存在很多不足：由于环形样件内外磁路长度之间存在差异，使得方法本身就存在不可去除的误差因素；与爱泼斯坦方圈法相比用环形样件法测量的磁特性更差，可能由于不完全退火造成样件存在应力，样件层间绝缘的破坏使得涡流出现，无法准确的确定磁路长度。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是：提供一种谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线的测量方法，该方法根据电力变压器工作的实际情况，模拟谐波激励下的工作条件，由此测得变压器铁芯材料在谐波激励下的磁滞回线，该方法更加准确，且没有地磁场的应用。

本实用新型解决所述问题所采用的技术方案是：

一种测量谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线所用装置，其特征在于该装置包括信号发生器、功率放大器、变压器铁芯模型、功率分析仪和记录设备；信号发生器通过导线与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端通过导线与功率分析仪的电流输入端相连，功率分析仪的电流输出端通过导线与变压器铁芯模型的激磁线圈相连，变压器铁芯模型的激磁线圈通过导线与功率放大器的输出端相连；功率分析仪的电压输出输入端通过导线与变压器铁芯模型的测量线圈的两端相连，功率分析仪通过导线与记录设备相连；其中变压器铁芯模型包括叠片铁芯、激磁线圈和测量线圈；测量时使用两个变压器铁芯模型，分别按照上述连接方式接入电路中，测量两组数据，变压器铁芯模型中激磁线圈为一次侧线圈，测量线圈为二次侧线圈。

一种谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线的测量方法，该方法的步骤如下：

A，制作谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线测量方法所使用的装置：

主要使用信号发生器、功率放大器、变压器铁芯模型、功率分析仪、记录设备按以下连接构成本实施例的谐波激励下变压器铁芯材料磁滞回线的测量方法所用装置；信号发生器通过导线与功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端通过导线与功率分析仪的电流输入端相连，功率分析仪的电流输出端通过导线与变压器铁芯模型的激磁线圈相连，变压器铁芯模型的激磁线圈通过导线与功率放大器的输出端相连；功率分析仪的电压输出输入端通过导线与变压器铁芯模型的测量线圈的两端相连，功率分析仪通过导线与记录设备相连；其中变压器铁芯模型包括叠片铁芯、激磁线圈和测量线圈；测量时使用两个变压器铁芯模型，分别按照上述方式接入电路中，测量两组数据，两个变压器铁芯模型形状结构相同，尺寸不同，尺寸大的为大变压器铁芯模型，大变压器铁芯模型为被测对象，尺寸小的为小变压器铁芯模型；变压器铁芯模型中激磁线圈为一次侧线圈，测量线圈为二次侧线圈；