铁磁元件铁心损耗的低频测量方法研究

为了变压器减小试验电源容量,使测量设备便携化,提出了一种采用低频电源代替工频电源测量铁磁元件铁心损耗的方法。该方法通过施加几个频率的低频电压测量低频下的铁损耗P_(Fe),得到不同频率的E/f(电动势/频率)-P_(Fe)曲线,再通过样条插值法计算频率不同、E/f相等时的铁损耗,根据最小二乘原理计算折算至工频下的铁损耗。并在单相变压器和电流互感器上开展试验,采用15,20,25Hz的折算的结果与工频50Hz实测结果的相对误差ε5%,相对误差标准差σε0.9。结果表明,本方法折算准确度高、稳定性好,而且减小了试验电源容量。     

变压器空载电流谐波低频测量方法研究

变压器空载电流谐波幅值及构成可以检查铁心的饱和程度和判断是否有匝间故障。变压器出厂试验时通常采用容量较大的工频电源进行空载电流谐波测量。为了减小试验电源容量,提出了一种采用低频电源代替工频电源进行变压器空载电流谐波测量的低频测量法。该方法通过施加两个低频率的电压测量低频下的涡流电流和空载电流谐波幅值,再根据对涡流电流的补偿计算折算至工频下的空载电流各次谐波含量和总谐波含量。并对单相变压器进行仿真和试验验证,采用15Hz的折算的结果与工频50Hz实测结果的空载电流各次谐波含量K(k)和总谐波含量THDi误差均小于1%。结果表明,本方法折算准确度高,而且能减小试验电源容量。     

变压器空载电流谐波低频测量方法

变压器空载电流谐波的幅值及成分可以检查铁心的饱和程度,并判断是否有匝间故障。变压器出厂试验时通常采用容量较大的工频电源进行空载电流谐波测量。为了减小试验电源容量,提出一种采用低频电源代替工频电源进行变压器空载电流谐波测量的低频测量法。该方法通过施加两个低频率的电压测量低频下的涡流电流和空载电流谐波幅值,再根据对涡流电流的补偿计算折算至工频下的空载电流各次谐波含量和总谐波含量。并对单相变压器进行仿真和试验验证,采用15Hz的折算结果与工频50H实测的空载电流各次谐波含量K(k)及总谐波含量THDi误差均小于1%。结果表明,所提方法折算准确度高,而且能成倍减小试验电源容量。     

低频方波的变压器伏安特性曲线的试验和计算

采用低频试验方法测量变压器伏安特性曲线可以降低电源容量及试验电压等级,但是现有的低频法需要采用变频正弦波电源作为试验电源,而大容量变频正弦波电源制造难度大、成本高,所以提出一种基于低频方波的变压器伏安特性曲线的试验和计算方法。该方法利用变频方波电源进行空载试验,对实测的励磁电压和励磁电流进行折算,按照从低频方波到同频率正弦波,再到工频正弦波的折算步骤,使得折算后的伏安特性曲线与工频正弦波激励下的结果有较好的一致性。并且在单相变压器上开展试验,10,15,20Hz的方波折算后的励磁电流与50Hz正弦波实测结果的相对误差小于6.6%,励磁电压相对误差小于0.32%。结果表明,本方法折算精度高,具有工程应用价值。     

方波激励下的铁磁元件铁心损耗低频测量方法研究

采用低频试验方法测量铁磁元件铁心损耗可以降低电源容量及试验电压等级,但是现有的低频法需要采用变频正弦波电源作为试验电源,而大容量变频正弦波电源制造难度大、成本高,所以提出一种基于低频方波的铁磁元件铁心损耗测量方法。该方法利用变频方波电源进行空载试验,利用最小二乘法原理计算计算磁滞损耗系数和涡流损耗系数,进而对铁心损耗进行折算,使得折算后的铁心损耗与工频正弦波激励下的结果有较好的一致性。并且在单相变压器上开展试验,10,15,20Hz的方波折算后的铁心损耗与50Hz正弦波实测结果的相对误差小于6.5%。结果表明,本方法折算精度高,具有工程应用价值。     

影响变压器空载试验结果的因素分析

从电源电压施加方式、测试仪表等方面对变压器空载试验结果的影响因素进行了分析,指出了在变压器空载试验中应该注意的相关因素,如要克服试验电源波形畸变,增大试验电源容量等;总结了现场工作中如何有针对性地减小测量误差来保证试验结果的准确性,如将实测的变压器空载损耗值减掉仪表损耗值等。     

铁磁元件励磁特性低频测量方法

针对现有低频测量铁磁元件励磁特性方法未考虑铁心损耗的问题,通过对低频实验下铁心损耗的原理分析,得出了励磁电源频率变化仅影响励磁电流中涡流等效电流大小的结论。由此提出了适用于铁磁元件励磁特性现场测试的低频实验及折算方法,分别考虑铁心损耗和漏抗影响对低频实验数据的电压、电流进行补偿,实验证明补偿后与工频实验结果基本一致。相比规程推荐的频率折算方法,该方法能够大幅降低折算误差,在励磁特性拐点及饱和段的折算误差均小于5%。     

大型同步发电机定子铁损PFe模拟实验分析

用空载试验变压器模拟同步发电机定子铁心铁损PFe的测量实验,表明用较小容量的电源,配以适当的补偿电容测试大型同步发电机的定子铁心损耗PFe是可行的。     

变压器技术问答(3)

1.9.电源频率对变压器励磁电流、空载损耗、电抗、负载损耗、温升有什么影响?50Hz的变压器能当60Hz的变压器用吗?     

纳米晶铁心变压器空载损耗的研究

本文作者首先通过实验实测纳米晶铁心损耗曲线,然后基于纳米晶铁心损耗测试结果进行变损耗系数铁损计算模型的研究,得出纳米晶铁心磁滞损耗、涡流损耗和附加损耗系数随频率变化的修正模型,最后以SCB12-L-800/10干式变压器为例,对比分析了纳米晶铁心变压器空载损耗的解析计算与有限元结果。结果显示,变损耗系数铁损计算模型提高了变压器的铁损的计算精度,并且在相同尺寸下对比纳米晶和23RK100铁心材料下变压器的空载损耗,纳米晶铁心变压器空载损耗仅为硅钢片铁心变压器的9.5%,因此,采用纳米晶料替代传统硅钢片作为变压器铁心可有效降低变压器运行中的空载损耗,有利于提高大功率变压器的效率,降低变压器的体积和重量。     

空载变压器励磁电流无功补偿的技术研究

为了提高新装大容量变压器在空载运行时的功率因数,实现变压器的经济运行,分析了变压器在空载运行时自身所产生的损耗,找到了导致变压器功率因数降低的原因,并提出了基于励磁电流无功补偿来提高变压器空载状态下功率因数的方法。同时进行了空载变压器Matlab仿真建模分析和现场试运行期间的数据分析,功率因数明显改善,达到了供电部门对功率因数的考核要求。所述的内容,已应用到变压器的实际运行中,并取得了良好效果。     

用数字仿真计算畸变电压条件下电力变压器的正弦磁滞损耗

详细阐述了计算畸变电压条件下变压器低损耗硅钢片铁心中磁滞损耗的一种数字仿真方法。这种方法使用的模型是以分段线性化去模拟铁心材料的稳态Ｂ／Ｈ特性曲线为基础的。根据模拟的Ｂ／Ｈ特性曲线求出主磁滞回线和小磁滞回线的面积，从而计算出空载损耗实测值中的磁滞损耗和涡流损耗分量。最后计算出电源电压为正弦形时的变压器空载损耗。计算值和试验结果吻合很好。这种方法可以用于电源电压畸变时校正测出的变压器空载损耗。     

影响变压器空载损耗测量因素的分析

对测量变压器空载损耗从施加电压的方式，电压波形，频率变化三个方面，研究了铁心中磁通密度的分布情况，并在理论上详尽地分析了影响变压器空载损耗测量的因素。     

直流偏磁状态下电力变压器铁心动态磁滞损耗模型及验证

直流偏磁状态下,电力变压器的附加损耗显著增加,试验测量得到的变压器空载损耗不能充分表征铁心实际损耗。为正确评估变压器铁心可能出现的过热问题,有必要建立其准确的数学模型。该文在Jiles-Atherton基本磁滞模型的基础上,从能量平衡原理出发,考虑铁心在交流状态下的涡流损耗和异常损耗,建立了合理可逆磁化系数条件下,以磁通密度作为输入量的铁心动态磁滞损耗模型。利用遗传算法提取试验变压器铁心在正常工作条件下的动态模型参数,并用于对不同幅值直流偏磁电流作用下的铁心损耗进行仿真计算。将计算结果与试验结果进行对比,发现二者吻合较好,说明该动态模型能较好的描述直流偏磁状态下电力变压器铁心动态磁滞损耗,验证了模型的正确性和实用性。     

不宜用单相电源测量三相卷铁心变压器空载损耗的探讨

通过对三相叠铁心和卷铁心配电变压器性能参数测量结果的分析,得出了三相三柱平面卷铁心变压器不宜用单相电源测量空载损耗和空载电流的结论.     

抑制试验站内大容量变压器的激磁涌流

常见的电机、变频器试验站电气系统都具有电能反馈回路,即将系统负载输出的电能回馈至站内供电变压器。电能回馈减少了试验站的电能消耗,但站内供电变压器容量,可能要远大于上级变电所供电变压器的容量。在试验站供电变压器空载合闸时,会引起上级保护跳闸。通过引用工程实例,证明使用合闸回路串联电阻的方法能抑制电机、变频器试验站内大容量变压器的激磁涌流。     

S13立体卷铁心变压器技术探讨

探讨了S13系列立体卷铁心变压器和传统叠铁心S11变压器的结构特点,并根据各自的结构分析其空载损耗、空载电流、承受短路的能力和过负载能力等性能,对两者的经济性做论证分析。在经济技术性能方面,卷铁心变压器优于叠铁心变压器。S13立体卷铁心变压器具有低损耗、低噪音、低成本、节能环保等优点。