[發明專利]一種消除變壓器鐵芯剩磁的方法

無效

• 申請號: 201410395355.5
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104217839A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 鄒德旭;錢國超;王耀龍;周駿;周仿榮;徐肖偉;顏冰
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: H01F13/00
• 分類號: H01F13/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明涉及一種消除變壓器鐵芯剩磁方法，適用于變壓器常規交接試驗及預試定檢時使用，屬于變電設備的運行維護技術領域。

背景技術

隨著我國工業經濟的快速發展，對電力需求高速增長，電力可靠供應的要求也日益增加。電力變壓器是組成電網的重要元件之一，在電網的安全可靠供電有極其重要的作用。然而，近年來國內外發生多起空投變壓器導致變壓器跳閘及色譜出現異常的案例，影響電網供電的可靠性，導致巨大的經濟損失和不良的社會效益。

磁滯現象是在鐵磁性材料中是被廣泛認知的。當外加磁場施加于鐵磁性物質時，其原子的偶極子按照外加場自行排列。即使當外加場被撤離，部分排列仍保持，即如果此時磁場線性降低到0場強時，此時磁感應強度B不會降至0，此時B值成為剩磁。

變壓器的鐵磁材料的磁化曲線和磁滯回線是該材料的重要特性，變壓器的鐵芯剩余磁感應強度，對變壓器有多方面的影響，當變壓器投人運行時鐵芯剩余磁感應強度使變壓器鐵芯飽和，在勵磁電流中產生大量諧波，這不僅增加了變壓器的無功消耗，而且可能引起繼電保護裝置誤動作，在國內外均發生過多次因變壓器剩磁導致主變跳閘的案例。另外，鐵芯的高度飽和使漏磁增加，引起金屬結構件和油箱過熱，局部過熱將使絕緣紙老化并使變壓器油分解，影響變壓器的壽命。近幾年，國內外發生了多起空投變壓器發生跳閘及色譜數據異常的情況，原因均為鐵芯剩磁所導致。因此，變壓器鐵芯剩磁問題已經不得不加以重視。

目前國內外使用消磁的方法有直流和交流兩種方法，資料顯示，對于變壓器來說，常用的消磁方法采用直流退磁的方法，但是現場試驗表明，直流消磁的效果不甚理想，其原因是目前的直流去磁設備主要采用不斷改變方向，逐步減小電流幅值來進行去磁，而如何設置每個直流檔的時間及消磁程序，很難達到最優，因此導致直流消磁效果不甚理想；而常規交流消磁設備，需要較大的試驗設備運往現場，使用比較麻煩。因此，有必要研究出一種有效的，便于現場應用的消磁手段。

發明內容

本發明主要針對變壓器現場消磁效果及手段存在的不足，提出了一種新的鐵芯剩磁消除方法，該方法采用低頻、低壓的交流退磁方法。與以往的退磁效果相比，采用交流退磁比直流退磁的效果好；與常規的交流去磁方法相比，需要的設備體積較小，便于現場操作。

本發明是通過如下技術方案來實現。

一種消除變壓器鐵芯剩磁的方法，本發明特征在于：該消除變壓器鐵芯剩磁的方法為，變壓器鐵芯剩磁消除采用低頻、低壓的交流退磁方法；其中交流為采用大電流方法。

所述的消除變壓器鐵芯剩磁的方法步驟為：

第一步，選取變壓器的一個繞組，將變壓器交流源施加在一個繞組上；

第二步，計算試驗所需的電壓、頻率值；

第三步，將電源升至所需電壓、頻率值；

第四步，當電源升至所需電壓、頻率值后，穩定一定的時間，進行消磁；

第五步，降壓，降頻，試驗結束。

變壓器一端的電壓：

U₁≈4.44fN₁Φ_m＝4.44fN₁B₁S????(1)

由式(1)可知，變壓器一次側電壓主要與N₁、B₁幾個參數有關，其中，N₁為變壓器繞組匝數，是設計時就確定的數據，不能改變，B₁為大型變壓器實際運行的磁感應強度，因此，要達到去磁的目的，要考慮在參數B₁上做些文章。

在設備去磁效果與B₁有密切關系，一般認為B₁需要大于剩磁量Br，去磁效果才會明顯，而硅鋼片的剩磁量一般在0.8-1.2T，大型變壓器實際運行的磁感應強度B₁一般在1.7T左右，其實際運行磁感應強度大于剩磁量，這也是將交流升至額定電壓時去磁的原理。從式(1)可以看出，當在工頻下，需要升值額定電壓，B₁可以達到1.7T。如果使頻率降低，當B₁達到1.7T時，所需的消磁電壓也將降低，勢必減小消磁設備的體積，提高現場應用效率。

本發明的工作原理是：

一，變壓器鐵芯剩磁消除主要采用低頻、低壓方法，使其在低頻時，變壓器鐵芯較低的電壓下便會飽和；

二，變壓器鐵芯剩磁消除采用大電流方法是因為在鐵芯飽和后，將導致勵磁電流變大；

三，該變壓器鐵芯消磁方法在一定的電壓和頻率范圍內連續可調，確保其有效輸出；