CN105425045A - 一种基于简化模型的铁磁元件漏抗测量方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于简化模型的铁磁元件漏抗测量方法，本发明在较复杂的铁磁元件等效模型的基础上，忽略铁磁元件直流电阻、涡流损耗等效电阻和磁滞损耗等效电阻的影响，建立一种铁磁元件简化电路模型，在铁磁元件一侧施加频率为f的激励电压信号，用电信号测量装置测量励磁电压和励磁电流，并进行运算处理，得到施加激励电压一侧的铁磁元件漏抗。本发明能够应用到低漏磁型互感器并具有较大漏抗的铁磁元件漏抗的测量，特别适用于变压器剩漏抗的测量，具有测试原理简单、试验设备轻便、试验过程安全和效率高，测试结果准确的优点。
Description
技术领域
本本发明涉及电力系统中电抗器、互感器和变压器等铁磁元件漏抗的测量，特别适用于电抗器、变压器漏抗的测量。
技术背景
类似互感器、变压器和电抗器的铁磁元件是电力系统的重要设备，在电力系统中起到传递电能、故障诊断和保护等重要作用，当电力系统发生短路接地等故障时，变压器一次、二次绕组漏抗起到限制系统短路电流的作用，然而变压器漏抗过大反而引起增大系统过电压的问题，因此变压器绕组漏抗值要限制在一定范围之内，才能满足设计、运行要求。国家标准、电力行业标准中对变压器、电抗器等铁磁元件的漏抗相关参数测试进行明确规定，GB/T1094-2013《电力变压器》中规定变压器需要进行空载损耗和空载电流的测试，DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》也明确变压器短路阻抗和负载损耗以及电抗器的阻抗测量试验项目。目前进行变压器等铁磁元件空载电流、损耗和短路阻抗测试均需要体积大、质量中的设备进行，试验过程长、效率低下，因此通过建立变压器等铁磁元件简化模型进行漏抗测试具有测试精度高、便捷和效率高的特点。
发明内容
本发明的技术方案为：
1)建立铁磁元件简化等效电路模型，一次侧绕组漏感L1一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，二次侧绕组漏感L2一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，激磁回路主电感Lm另一端悬空，如图1；
2)使用低频变频电源在铁磁元件二次侧施加频率为f的励磁电压U，施加电压信号从0开始逐渐增大，用信号测量装置测量施加的励磁电源的输出电压U、频率f以及励磁回路中的励磁电流有效值Ie和峰值Iepk，如附图3所示；当所测Iepk/Ie大于5时，不再增大励磁电压U，记录整个过程中U、Ie和Iepk；
3)以Ie为横坐标、U为纵坐标绘制励磁特性曲线图，典型的铁磁元件励磁特性曲线如附图2，曲线分为线性区、饱和区，其斜率即为回路电抗w(L2+Lm)＝△U/△Ie；在饱和区内励磁电抗处于饱和状态，Lm几乎0，即wL2＝△U/△Ie成立，求饱和区斜率即为回路电抗同理可测量一次侧绕组漏抗L1；
和现有的技术相比较，本发明具备如下优点:
1.试验结果精确。
2.试验设备轻便、试验过程安全和效率高。
附图说明
为了使本发明的测量铁磁元件漏抗的测试过程更为清楚，下面将结合附图对本发明进一步的详细描述，其中：
图1为本发明简化的铁磁元件等效模型；
图2为铁磁元件典型伏安特性曲线；
图3为本发明实施方案接线原理图。
具体实施方式
下面结合附图3进一步阐述本发明如何实施：
见图1，图2，一种基于简化模型的铁磁元件漏抗测量方法，本发明特征在于，步骤为：
1)建立铁磁元件简化等效电路模型，一次侧绕组漏感L1一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，二次侧绕组漏感L2一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，激磁回路主电感Lm另一端悬空；
2)选定低频变频电源合适的试验频率f，低频变频电源在铁磁元件二次侧施加从0逐渐增大的励磁电压U，多通道示波器CH1、CH2分别测试励磁电压U和励磁电流Ie，调节示波器测试频率f以及励磁电流有效值Ie和峰值Iepk，记录整个过程中U、Ie和Iepk，当所测Iepk/Ie大于5时，停止增大励磁电压，调节励磁电压至0，断开电源；
3)以Ie为横坐标、U为纵坐标绘制励磁特性曲线图，求深度饱和区斜率即为回路电抗w(L2+Lm)＝U/Ie，即L2＝U3/(2πfIe3)，同理可测量一次侧绕组漏抗L1。
Claims (1)
1.一种基于简化模型的铁磁元件漏抗测量方法，其特征在于，步骤为：
1)建立铁磁元件简化等效电路模型，一次侧绕组漏感L1一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，二次侧绕组漏感L2一端接激磁回路主电感Lm上端，另一端悬空，激磁回路主电感Lm另一端悬空；
2)低频变频电源在铁磁元件二次侧施加频率为f的励磁电压U，施加电压信号从0开始逐渐增大，用信号测量装置测量施加的励磁电源的输出电压U、频率f以及励磁回路中的励磁电流有效值Ie和峰值Iepk，当所测Iepk/Ie大于5时，不再增大励磁电压U，记录整个过程中U、Ie和Iepk；
3)以Ie为横坐标、U为纵坐标绘制励磁特性曲线图，在饱和区选取1、2两个点，电压和电流分别为U1、U2、Ie1、Ie2，则二次侧漏抗值同理可测量一次侧绕组漏抗L1。
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