变压器铁芯退磁原理分析
作者:威博特铁芯 发布时间:2019-03-30 15:01:49 浏览次数: 退磁处理重要的两个条件:磁极交迭和磁场强度递减。若使铁磁性材料退磁必须打乱其磁畴排列的一致性,使其磁畴的排列杂乱无章对外不显磁性。
(1)磁极交迭的方法。测量电流采用交流电;交替改变直流电方向,转变磁场中试件的方向。
(2)磁场强度递减的方式。试件渐离磁场或磁场渐离试件,由电源控制电流衰减或分段步降。退磁是将工件置于交变磁场中,产生磁滞回线,当交变磁场的幅值逐渐递减时,磁滞回线的轨迹也越来越小,当磁场强度降为零时,使工件中残留的剩磁 Br 接近于零。退磁时电流与磁场的方向和大小的变化必须“换向衰减同时进行”。具体退磁方法如下。
加热工件退磁 通过加热提高工件温度至居里点以上,是有效的退磁方法,但这种方法不经济,也不实用。
交流退磁
(1)交流电退磁通过法。对于中小型工件的批量退磁,可把工件放在装有轨道和拖板的退磁机上退磁。
(2)衰减法。由于交流电的方向不断的变换,故可用自动衰减退磁器或调压器逐渐降低电流为零进行退磁。
直流电退磁
经直流电磁化的工件用直流电退磁,可采用直流换向衰减或超低频电流自动退磁。
(1)直流换向衰减退磁——通过不断改变直流电的方向,同时使通过工件的电流递减到零进行退磁。电流衰减的次数应尽可能多,每次衰减的电流幅度应尽可能小,如果衰减的幅度太大,则达不到退磁目的。
(2)超低频电流自动退磁——超低频通常指频率为 0.5~10Hz,可用于对电磁化的小型工件进行退磁。
退磁实验
本文根据仿真分析得到的剩磁,综合以上退磁方法并结合电力变压器封闭磁路的特性,确定通过直流退磁法进行剩磁的削弱。
首先进行了直流换向衰减退磁实验,实验原理如图 9 所示。根据已知剩磁确定首次加载直流的大小与方向,再减小直流幅值并反向激励,加载一定时间以后再次反向,通过不断改变直流电的方向,同时使加载在工件两端的电流递减到零进行退磁。
为此进一步加载正负幅值方波电压源进行去磁。这种方法类似于交流去磁法,但是方波信号并非缩减幅值,而是升高频率,结果是铁芯中的磁通随着每个循环降低直到达到零磁通。去磁原理如图10 所示。
图 11 对比了实验中环形电力变压器铁芯存在剩磁与削弱剩磁后示波器测量的电流波形。
本文提出一种测量剩磁、削弱剩磁的方法。从剩磁产生的原理出发,在铁芯绕组中加载小信号直流激励,对已知电力变压器进行电磁暂态仿真分析,并基于仿真分析结果建立剩磁与电流的关系式。搭建环形变压器铁芯的实验检测电路。分析示波器中读取的暂态测量电流信号并将结果代入建立的剩磁-电流关系式中,通过剩余磁通的测量值与计算值的比较,测量结果同预设剩磁的相对误差在 7%以内,说明该剩磁检测方法具有较高的精度。
研究已有的去磁方法,根据测量分析得到的剩磁,选取直流法削弱剩磁。通过消磁前后的测量电流波形对比,证明能够更有效地削弱剩磁。本方法通过监测暂态合闸时刻铁芯电流的大小,可有效地检测铁芯剩磁的实时情况,消除剩磁影响,避免正常加载运行时铁芯进入深度饱和状态,从根本上减少励磁涌流对电力变压器的影响。
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