[发明专利]一种基于绕组变形测量的电力变压器剩磁大小估算方法

说明书

本发明提供一种基于绕组变形测量的电力变压器剩磁大小估算方法，其利用电压、频率连续可调的低频正弦波电源对电力变压器激磁从而在变压器铁心中预设不同大小的剩磁B_r，测量变压器在不同剩磁大小下的绕组频响曲线，读取绕组频响曲线在低频段的谐振点频率f₀，从而得到一系列的离散(B_r，f₀)值，建立B_r与f₀之间的关系曲线图模型。模型建立后，可以通过测量变压器的绕组频响曲线，读取绕组频响曲线在低频段的谐振点频率从而估算出变压器铁心的剩磁大小。本发明只需测量一次变压器绕组频响曲线即能有效、快速估算电力变压器铁心剩磁的大小，操作简单、效率高，对于分析电力变压器铁心剩磁状况具有重要意义。

技术领域

本发明涉及电力变压器剩磁估算领域，具体是一种基于绕组变形测量的电力变压器剩磁大小估算方法。

背景技术

对于变压器这种具有封闭铁磁材料铁心结构的器件，在直流电阻测试等试验项目后和切除运行的过程中，由于其铁心结构的封闭性和铁磁材料的磁滞特性，铁心中将存在剩磁，对于绕组匝数较多的大型电力变压器，直流磁化作用下产生的剩磁也越多。若变压器存在剩磁，空合闸变压器会出现较大励磁涌流，对交直流电网产生重要影响。因此，较为准确判断变压器剩磁大小，对于减少变压器投运时的励磁涌流、确保变压器安全稳定运行具有重要意义。

然而目前剩磁不仅无法直接测量，而且缺少变压器剩磁测算的准确技术，导致在现场直阻试验后、断路器分闸后等多种条件下的剩磁无从知晓。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种基于绕组变形测量的电力变压器剩磁大小估算方法，该方法操作简单、效率高，能有效、快速估算出电力变压器铁心剩磁大小，对于抑制变压器的励磁涌流，降低变压器的剩磁影响，具有重要意义。

一种基于绕组变形测量的电力变压器剩磁大小估算方法，包括如下步骤：

步骤1：确定激励源频率f、加压侧及对应的变压器额定电压U_N、变压器额定频率f_N、变压器铁心硅钢片的额定磁通密度B_N，测量变压器铁心硅钢片在频率为f的一系列的磁滞回线，根据建模需要共包含K条磁滞回线，分别标记为S₁、S₂、S₃、…、S_K；

步骤2：记录磁滞回线S₁对应的剩磁B_r1和最大磁通密度B₁；

步骤3：采用直流退磁法或交流退磁法对变压器进行充分退磁；

步骤4：采用频率为f的低频正弦波电源对变压器励磁，电压为在电流经历过若干个周波后，利用电力电子器件控制在电流过零点时切除外部激励源，由此在变压器铁心中产生了大小为B_r1的剩磁；

步骤5：测量变压器的绕组频响曲线，记录低频段的谐振点频率f₀₁；

步骤6：记录磁滞回线S₂对应的剩磁B_r2和最大磁通密度B₂；

步骤7：重复步骤3～5得到f₀₂；

步骤8：依此，可以得到一系列的(B_r，f₀)值：(B_r1，f₀₁)、(B_r2，f₀₂)、…、(B_rK，f_0K)；

步骤9：通过离散点拟合B_r与f₀的关系曲线图；