变压器高压试验技术（7） 变压器空载、短路试验及分析

1试验的意义 通过变压器空载试验可以测量出变压器空载损耗的大小、变压器的一、二次绕组电压的数值、空载电流的数值,并由以上数据计算出变压器等值电路中的励磁阻抗、励磁电阻、励磁电抗,从而反映出变压器铁芯上是否存在硅钢片间绝缘不良造成硅钢片间局部短路烧损,     

基于磁路-电路耦合模型的变压器空载过励磁电流计算与分析

为了准确计算与分析变压器在空载过励磁运行工况下的电流,提出一种基于磁路-电路耦合模型的变压器空载过励磁电流计算方法。利用产品级的叠片铁心模型,模拟变压器铁心实际工作状态,测量空载过励磁电流并与数值计算方法获得电流进行对比,证明了此方法的准确性。基于此方法,以实际变压器为算例对空载过励磁电流进行计算并分析了电流谐波含量变化规律。研究结果表明,变压器空载励磁电流随空载过励磁倍数的增加而畸变得越发严重,奇次谐波增长较快且含量较高,偶次谐波幅值较小且含量基本保持不变。     

双闭环控制的三相整流发电机数字式励磁系统

为了提高三相整流发电机电压控制精确度,提出采用直流侧电压负反馈和励磁电流负反馈构成的双闭环励磁控制策略。根据发电机空载特性曲线引入饱和系数,建立三相整流发电机励磁数学模型。该模型较好地反应出了其非线性特征。分析电压环采用PI调节存在突加负载时电压跌落较大的原因,给出将电流限幅器下限设置为空载励磁电流设定值的解决方法。为了验证所提出策略和分析方法的正确性,构建以DSP控制器为核心的整流发电机数字式励磁控制系统。实验结果表明采用双闭环控制的励磁系统具有较好的电压调节精确度,设置电流限幅器下限的方法明显改善了直流侧电压跌落。     

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?     

变压器技术问答(5)

2.8 为什么空载电流有谐波分量?它有什么影响? 由于铁心的磁化特性(曲线)是非线性的,所以向变压器上加正弦波形电压时,励磁电流中主要含有奇次谐波的畸变波形.     

变压器空载电流谐波测量的分析

从空载电流谐波测量的出发，根据空载电流与励磁电流之间的相互关系，对典型结构变压器的空载电流谐波测量进行了定性分析，指出空载电流的谐波除了与铁心的饱和程度有关外，还与变压器的结构形式以及三相结构的不对称程度有关。     

特高压变压器直流偏磁计算及无功功率特性分析

针对变压器的直流偏磁问题,分析了特高压变压器直流偏磁时无功损耗的响应机理,给出无功损耗计算方法,进行无功损耗特性分析。采用增加串联电阻的方法,提高计算电流中直流分量的计算精度。结合电压补偿,消除增加串联电阻后导致的电压下降问题。根据特高压变压器的实际参数,建立变压器的场路耦合模型,进行特高压变压器不同直流偏磁电流下的仿真计算。研究表明,变压器直流偏磁时,励磁电流波形严重畸变。随着直流偏磁电流的增加,特高压变压器的空载无功功率逐渐增加,直流偏磁电流超过一定范围后,无功功率随着直流偏磁电流的增加近似呈线性增加。相同直流偏磁电流时,负载下的无功功率明显大于空载下的无功功率。相比于无直流偏磁时的无功功率,相同直流偏磁电流时,空载与负载下的无功增额大体相同。     

基于负载特性曲线偏移实现转子匝间短路故障诊断的方法

利用励磁电流增幅计算励磁电流是实现汽轮发电机转子匝间短路故障诊断的典型方法,然而传统励磁电流计算方法的精确性往往无法满足诊断的精度要求。本文通过分析转子匝间短路的形成原因和对励磁电流的影响,比较各种励磁电流计算方法的特点和差异,提出了一种基于负载特性曲线偏移的汽轮发电机转子匝间短路故障诊断方法。该方法通过测量发电机运行电气量,采用ASA相量法计算负载情况下的励磁电流,根据测量的励磁电流对空载特性曲线进行修正,并采用禁忌搜索算法计算运行工作点,拟合得到偏移负载特性曲线。采用偏移负载特性曲线分别对正常工作和转子匝间短路故障的发电机进行励磁电流二次计算,将得到的励磁电流计算结果与实际值进行比较。以一台600MW汽轮发电机为实例进行试验,结果发现,在非匝间短路故障时,其励磁电流计算结果与实际值基本一致,匝间短路故障时故障特征明显,从而验证了该方法的正确性。     

变压器空载电流非线性变化原因研究

变压器空载试验是诊断变压器铁芯故障的重要试验。文中通过对一台35 kV三相双绕组变压器空载试验以及在不同试验接线情况下空载试验数据的分析,研究了小容量高电压等级变压器空载试验时试验电压从0升高至规定试验电压过程中空载电流呈现先上升后下降再陡增的非线性变化现象。试验研究分析表明导致此类变压器出现该现象的主要原因是试验电压三相不平衡。变压器中性点接地时,零序电流是造成此现象的主要原因,而非传统文献认为的电容电流,研究结论对分析判断变压器空载电流变化具有参考意义。     

励磁电流补偿方法的电流控制型单相动态电压恢复器的仿真研究

在负载正常工作时所需的额定电压的基础上,该文讨论通过控制串联变压器二次侧工作电流来约束负载电流,从而使负载电压恒定。该文采用负载电流周期平均模型(period average model,PAM)提高了负载电流跟踪额定电流的速度和精度,加快了动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)系统的动态响应速度。考虑到负载电流中有小部分励磁电流分量,该文提出串联变压器励磁电流补偿(magnetizing current compensation,MCC)的方法。对比仿真结果显示MCC可提高负载电压的精度,并且验证了控制方法的有效性和实验的可行性。     

35kV主变励磁涌流对线路保护的影响

正1 存在的问题电力变压器的励磁涌流是指电力变压器空载合闸时的暂态励磁电流。正常运行和外部故障时,此励磁电流很小,一般不超过变压器额定电流的3%～5%。但是,当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时,线路电压瞬间恢复,因磁通不能突变,变压器内部将会在短时间内产生很大的励磁涌流。变压器容量越大,励磁涌流也越大。励磁涌流含有很大的非周期分量,其中二次谐波所占比重最大。在线路故障(瞬时故障)造成变电站失电,线路断路器跳闸后重合时或是转     

电磁式电压互感器空载励磁电流异常的原因分析

介绍了电磁式电压互感器空载励磁电流测试的原理和方法,分析了110kV国贸变GIS中大国1505线路A相压变空载励磁电流异常的原因,与出厂试验数据进行比较,并经过准确计算查找出了高压侧对地电容的影响因素,为GIS线路压变空载励磁电流的测量提供了借鉴。     

特高压变压器用高磁感取向硅钢片励磁特性

为确定不同类型取向硅钢片应用于特高压变压器时的励磁性能,对普通高磁感和经激光刻痕磁畴细化的2类取向硅钢片试样的单位铁损、磁化特性曲线、激磁功率曲线和磁致伸缩率4项基础磁性能进行了对比测试,对采用2类硅钢片设计成的单相双柱旁轭式特高压变压器铁芯时的空载损耗和空载电流进行了计算,对2类硅钢片制造成的1 000 k V特高压变压器主体变整机的空载损耗、空载电流、励磁特性曲线和空载噪声特性进行了试验研究和分析。结果表明:采用经激光刻痕磁畴细化的国产0.27 mm取向硅钢较同厚度进口高磁感取向硅钢片的样品,单位铁损及特高压变压器整机空载损耗小,空载附加损耗系数相近,而两类硅钢样片的磁化电流和磁致伸缩率与特高压变压器整机空载励磁电流和空载噪声无对等关系。     

利用磁滞回线辨识变压器励磁电感研究

针对变压器在空载情况下副边电压,电流数据未知,励磁电感不易获取的缺陷,提出了利用变压器磁滞回线上的离散数据点求励磁电感的方法。该方法具体步骤是首先根据变压器空载时原边的电压电流采样数据点找出此时关于磁链与电流的函数关系（磁滞回线）,然后由磁滞回线上关于磁链和电流的离散数据点找出算法求励磁电感。通过ATP和Matlab软件相结合,仿真出了磁滞回线和相对应的励磁电感,得出了磁滞回线和励磁电感变化情况与理论分析相符。此方法可以求出空载时的励磁电感。     

电力变压器空载谐波电流测试方法及计算

通过对配变电力变压器空载电流谐波分量理论分析和取得空载电流有效值与示波器所录制的空载电流波形的试验方法,进行线性化处理,建立数学模型,再根据傅里叶级数展开求取电流各次谐波分量的计算。     

调压器中性点接线对变压器空载电流的影响

当采用三相调压器接市电做变压器空载试验时,通常无法避免调压器输出试验电压不平衡对空载电流的影响。为此本文中作者研究了一台35kV电力变压器空载试验中,三相调压器中性点不同连接方式对变压器空载电流的影响。分析了中性点不同连接方式下空载电流的变化原因,得出用三相调压器做变压器空载试验时,调压器中性点与电源侧中性点相连可避免...     

30/20极混合励磁双凸极电机开关磁阻发电方式研究

对30/20极的混合励磁双凸极发电机(hybrid exgiration doubly salient generator,HEDSG)的开关磁阻发电(switched reluctance generating,SRG)方式进行研究.建立该电机的有限元模型,并进行发电机空载情况下的仿真,获得气隙磁密分布和空载电压仿真波形.通过仿真和试验得到该电机在开关磁阻发电模式下不同负载电流时的电压波形,从而得到发电机的外特性.阐述了相磁链和输出电压随负载电流变化的原因.仿真和试验均验证了HEDSG在SRG模式下励磁电流对输出电压具有良好的控制能力.实验结果表明,通过施加负向励磁电流可以限制短路电流的大小.     

单相变压器直流偏磁试验与仿真

6台单相变压器组成三相组式变压器，分别对变压器开路、低功率三相四线制对称负载、低功率三相四线制不对称负载、低功率三相三线制不对称负载和额定功率下三相四线制对称负载5种情况下的变压器一次绕组电流、一次和二次绕组电压就不同直流入侵情况下进行了测量。研究变压器以上5种工作状态下，直流入侵导致的励磁电流和一次绕组电流畸变和谐波分布、一次绕组电流峰值和各次谐波与直流电流的关系曲线、不同运行方式对直流偏磁的影响。试验发现，变压器直流偏磁将导致空载电流畸变，空载电流峰值及各次谐波随直流电流的增加直线上升。谐波阶次越低，增加速度越快。变压器负载情况下，功率越大，奇次谐波随直流的变化增加速度越慢，偶次谐波增长速度基本不受负载的影响。利用非线性磁滞回线与励磁电流波形的关系，对试验模型进行了仿真计算，同时得到了变压器铁心无直流偏磁和有直流偏磁下的磁滞回线。计算模型建立在Jiles-Atherton理论基础上，计算与试验吻合较好，验证了变压器非线性模型的有效性和正确性。     

采用统一磁路及空载试验的变压器饱和模型

为了精确地对变压器饱和进行仿真并建立变压器饱和模型,提出了一种基于统一磁路(UMEC)模型及空载试验的变压器饱和新模型.该模型利用UMEC来表示磁路中各个磁导之间的关系,并采用变压器空载试验获得电压、电流有效值曲线和功率损耗曲线,通过分段线性化方法得到变压器励磁磁导与电流之间的关系而近似表示磁路的饱和.该模型充分利用了...     

如何判断无铭牌配变容量

如何判断无铭牌配电变压器容量呢?可将配变低压侧接人400V的电网,高压侧开路(即该配变进行空载试验)。可测得该变压器的空载损耗△P0、空载电流10及高压侧端电压U值。得知高压侧的电压值后,便可判定其为10／0．4W或6／0．4kV的配电变压器。