变压器剩磁对设备运行的影响与防范

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1、上海电力2009年第3期变压器剩磁对设备运行的影响与防范冯远程，张浩，郑龙玮(Az海市电力公司超高压输变电公司，上海200063)摘要：测量变压器绕组的直流电阻是变压器预防性试验中必不可缺少的项目，伴随着直流试验，变压器铁心将会产生剩磁。如果不对剩磁进行处理，可能会对变压器的继电保护装置以及一次设备带来诸多不利影响。文章对变压器剩磁的产生机理以及剩磁对设备运行的影响进行了分析，并根据其特点提出了一些防范对策，其中一些已经在工程实际中取得了较好的效果。关键词：变压器；剩磁；磁滞；直流试验中图分类号：TM4O1．2文献标识码：

2、BC点附近时，此时抗1引言曰，磁感应强度B趋／。按照检修计划，在对上海某220kV变电站1H一H}H于饱和，曲线几乎号主变压器进行一系列预防性试验后，该变压器与H轴平行，记各项电气试验数据均符合相关规程要求，可以投P一83此时的磁感应强运。但待运行人员依照调度指令将该主变投运度为B，磁场强度时，却出现变压器重瓦斯保护动作、开关跳闸等异图1铁磁材料的磁滞回线为H。此后若减常状况，主变投运不成功。小磁场，则从某一通过检查，发现瓦斯继电器内无气体、其密封磁场(6点)开始，磁感应强度B随磁场强度H的性能良好，观察窗内变压器油颜色正

3、常，变压器本变化偏离原先的起始磁化曲线，B的变化落后于体和油枕无渗漏油现象，油温和油位指示正常，变H。当H减小至零时，B并不为零，而等于剩余压器油色谱检查也未见异常。磁感应强度B。为使B减为零，需要另加一个反经过分析，初步怀疑引起变压器跳闸的原因：向磁场一H。，称为矫顽力。反向磁场继续增大变压器在进行直流电阻试验时，选择的电流值稍到～H时，铁磁元件的磁感应强度B沿反方向大、环境温度较低、预试完毕后不久就进行投运操磁化到趋于饱和一B。反向磁场减小并再反向作，不利于变压器剩磁的自衰减。当空载充电时，时，按相似的规律得到另一支偏

4、离反向起始磁化由于剩磁的原因，导致励磁涌流过大、主变线圈或曲线的曲线fegbc。者器身振动加剧、变压器油流涌动增强，引发重瓦于是，当磁场从Hs变成一H，再从一H。变斯保护动作。成H时，铁磁元件的磁状态由闭合曲线cbde—在作出上述判断后，电气试验人员立即对变fegbc描述。其中与-厂两段对应于可逆磁化，压器剩磁进行了处理。待调度发出指令后，运行B为H的单值函数；而bdegb称为磁化曲线，在人员再次将该主变投运，设备投运成功。此回线上，同一个H可对应于两个B值。若在小于H的±H间反复磁化时，则会得2剩磁的产生到较小的磁滞回线

5、，称为小磁滞回线或局部磁滞2．1铁磁元件的电磁特性回线，如图2所示Ez]。一般来说，处于磁场中的铁磁元件，其磁感应2．2直流试验与剩磁强度B并不是磁场强度H的单值函数，而依赖于由图l可见，处于变化磁场中的铁磁元件，当其所经历的磁状态。磁场强度H为0时，其磁感应强度并不为0，而等如图1所示，对以磁中性状态为起始态，即于B，通常称为剩余磁感应强度，简称剩磁。变H—B一0，当磁状态沿起始磁化曲线Oabc磁化到压器剩磁的产生与对其所进行的直流试验有很大一252一2009年第3期上海电力曰的关系。作l5j。按照规程要3．2对一次设备

6、的影响求，变压器的预试变压器容量越小，空投时励磁涌流与其额定项目必须包含“测电流之比就越大。曾经发生过由于剩磁的原因，量绕组连同套管导致变电站站用变投运时高压侧熔丝熔断的事的直流电阻”，其例。同时，空载充电时形成的冲击电流会引起绕目的在于：检查绕组问的机械力作用，可能逐渐使其固定物松动、绕组接头的焊接质组变形，从而形成隐患。量和绕组有无匝3．3其它影响间短路；电压分接励磁涌流中含有多种谐波成分及直流分量，图2局部磁滞回线开关的各个位置使得变压器成为电网中的谐波源，降低了供电系接触是否良好以统的供电质量；同时，谐波中的高次分

7、量对电力系及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出统中的敏感电力电子元器件也会产生较强的破坏线有无断裂；多股导线并饶的绕组是否有断股等作用。情况。在进行直流电阻试验时，试验时间越长，试4防范对策验电流越大，剩磁量也就越大l_3]。剩磁实质上是铁磁材料磁滞损耗的一种表综上分析可知，要控制变压器剩磁，就必须严现。磁滞损耗是铁磁元件吸收电能并转化成磁能控直流试验时的电流与试验时间。但如果剩磁已的结果，在交流回路中表现为铁损。也就是说，磁经超出允许范围，并对设备的正常运行产生影响滞损耗是能量转换所形成的，因此与输入的功率时，就必

8、须采取措施消除剩磁，或将其控制到一定和时间有关。即在绕组上输入的电功率越大，作的范围以内。根据剩磁的特点与产生机理，可以用时间越长，剩磁量也就越大。这是导致变压器采取多种措施。产生剩磁的根本原因。4．1直流消磁直流消磁法又称反向冲击法，是在变压器高3剩磁对设备运行的影响压绕组两端正向、反向分别通入直流电