剩磁对互感器及变压器的影响分析

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1、剩磁对互感器及变压器的影响分析【】对剩磁产生机理进行丫阐述，具体分析Y剩磁对变压器及互感器性能及计量的影响，提出了解决此类问题应遵循的方法。【关键词】剩磁变压器互感器去磁依据《电力设备预防性试验规程》规定，新安装、大修后或己到试验周期的220kV及以上电压等级的电力变压器，均要进行绕组直流电阻、绕组绝缘电阻（吸收比）、绝缘油、空载特性、局部放电等项目的试验。其中绕组直流电阻测量结束后，将会在变压器铁心中残存剩磁，且直流磁化的安匝数越大，剩磁越严秉。电流互感器在运行过程中如突然断电或者二次侧幵路，或者进行切合操作或者在绕组中误通直流电流，铁心都可能产生

2、剩磁，使磁导率下降，增大电流互感器的误差。1剩磁产生机理由于电流的磁效应，在电流周围空间产生磁场，处于磁场中的铁磁体受到磁化作用，当磁场逸去后，铁磁体仍将保持一定的磁性。测量变压器绕组直流电阻的等值电路如图1、R和L为被测绕组的直流电阻和电感。加直流电压E，根据基尔霍夫第二定律，得在未合K时，i=0,uL=0,uR=0,合上K后，因绕组内的磁场不能突变，充电电流i将缓慢上升。式（1）的通解有两部分：稳态分量^和暂态分量itf稳态分景：i/二暂态分量：i"=AeP为特征方程Lp+R=0的根故式⑴通解为i=i'+i=时，i=0，代入上式，解得A二由此可得

3、关系式其中，T=，式中T为充电时间常数。由式（2）可见，t在0〜oo之间，i是交变的，理论上，当t=oo时，回路电流i稳定为10=，线圈内有恒定磁通小0。i是交变的，变压器铁心的线圈中便存有交变磁场，铁心就会受到交变磁化。而变压器铁心属于铁磁物质，具有磁滞性，其磁性能可用磁化曲线（B—H曲线）表示（图2），当铁心受到交变磁化时，磁场强度口会周期性地在某个+HM和一HM之间变动，B-H曲线形成了一个对称于坐标原点的闭合曲线（磁滞回线）。当断开K时，线圈中的电流过零值（即H=0）,铁心在磁化时所获得的磁能无法泄放，就成为所谓的剩磁。从铁磁物质的磁化理论也

4、可解释剩磁的产生：铁心磁化过程是磁畴取向的过程，当外部磁场取消后，磁畴并不能回到完全的无序状态，使平均磁化强度降为零。磁畴取向后要使它转向需要输入能量，或者说它有记忆效应，这种现象称为磁滞效应。对于结构均匀的晶体，磁滞现象只在施加外界磁场发生，当外界磁场消失后，晶格的热运动会使磁畴很快达到无序状态，不存在剩磁。但实际加工得到的晶体总是不均匀的，在内部应力作用下，部分磁畴可以沿应力取向，如果外部磁场的作用力不能超过内部应力，这部分磁畴将不随外部磁场翻转，这时就有剩磁产生。一般地说，剩磁小的硅钢片，磁畴取向能小，磁导率高。质量好：剩磁大的硅钢片，磁畴取向

5、能大，磁导率低，质量不好。2剩磁影响分析电机组作为试验电源（简称电源车）。它利用三相异步电动机拖动中频同步发电机输出电压，通过中间升压变压器升压，向被试变压器低压侧施加电压，在变压器高、中压侧感应出试验电压。被试变压器在中频电压作用下呈现为容性负荷，现场试验时，要采用电抗器补偿的方法，使电流略呈感性，保证试验电压的稳定。作出试验回路的简化等值电路如图3。作出i、uc随t变化的波形(图4),由式(5),uc可认为由两部分叠加而成：第一部分为稳态值U，第二部分为暂态值Ucost，这部分是由于向变压器低压侧施加电压U，其产生的磁通与剩磁方向一致，致使铁心急

6、剧饱和，电压剧烈振荡而产生。当cost=-时，UC=2U，即过电压最大可达稳态值的两倍。2.1剩磁导致变压器过电压变压器中的电感、电容属储能元件，是过电压形成的内在因素。进行变压器局部放电试验吋，要用250Hz中频发因此对变压器做局部放电试验时，如果变压器铁心中残存剩磁，将有可能在变压器高压侧导致异常过电压，损伤变压器的主、纵绝缘。2.2剩磁导致互感器计量误差从磁路方面分析可知，电流互感器的基本误差e等于励磁磁势F0与工作磁势F1之比：e=FO/Fl=f+j6其中f为比差，S为角差。当铁心有剩磁时，F0增加，e增大，带来计量误差。在现场电流互感器的误

7、差检验中。发现剩磁影响最大可到0.4%o在剩磁状态下，电流互感器的误差变化也可正可负。依据现场检测经验，对于标准硅钢片和铁镍合金试样，弱剩磁多半使互感器误差往正方向变化，强剩磁多半使互感器误差往负方向变化。剩磁对电压互感器的影响较小。电压互感器的铁心往往有夹板和螺栓，硅钢片有相当大的内应力，剩磁量比较大，但这只使励磁电流有微小的失真，其程度不会影响到准确度。2.3剩磁导致互感器铁磁谐振剩磁对磁饱和、铁磁谐振及非线性等现象均有程度不同的影响。对于电磁式电压互感器，在特殊条件下，剩磁使得铁心进入饱和状态的时间缩短，可能使其产生铁磁谐振。3消除剩磁方法3.

8、1直流消磁法根据电工学理论，如果要使铁心中的剩磁消失，就要改变线圈中励磁电流的方向，即改变磁场强度的方向进行