科技论坛
电力变压器铁心剩磁检测方法探微
许星她
(哈尔滨变压器有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000）
· 97 -
摘要：本文主要通过对电力变压器铁心剩磁产生的原团进行分新，阐述可能引发的危害，并分析剩磁检测的原理，最终对其进行检测试验的实例分析以及结果的探讨，探等减少铁心则磁的有效检测方法，
关键词：电力变压器；轶心剩磁；检测方法
在电网的组间中最重要的原件之一即电力变压器，一般进行各项实验操作进行性能测试后就会产生一定的铁心剩磁，例如在进行直流电阻测量或电压比的测量时。产生剩磁后，会导致大量的谐波在励磁电流中产生，大大增加了变压器的功耗，还可能引起继电保护器做出错误的动作指令，引起停电等现象，对社会及居民生活造成一定的损害。同时，残留的铁心还可能促使漏磁不断增加，导致油箱或电力变压器的内部构件过度发热。一般情况下局部的过度发热会使构件上的绝缘纸老化，进而使其发生分解或损坏间。利磁产生后不易消除，且可能长期对变压器造成威胁，影响绕组的安全运行。基于上述种种原因，在电力变压器投入使用前必须对其采取相应的措施将铁心剩磁减小到最小。本文则从店里变压器铁心剩磁的原因及原理进行阐述分析，再通过测试试验进行检测方法的探讨，其体如下
1电力变压器铁心剩磁产生的原因分析
电力变压器中剩磁材料因固有的磁滞现象，往往容易导致剩磁的产生，面在进行阻扰直流电阻等测试试验后，通常也会存在利磁在铁心中残留。对于较大的匝数，其直流磁化作用下产生的剩磁越
例如一台三相变压器，电压500kV，电流750MVA，其额定电压多。
下可能达到0.87A的高压侧励磁电流，对高压绕组的直流电阻进行 5A的电流测试，可知直流磁势(安匝)高于4倍的额定电压下交流磁势(峰值)，产生了较为严重的剩磁现象闪。同时，对存在铁心剩磁的变压器进行50Hz的交流电压测试，一且电压器因外部故障而切除后，或者在进行空载投人时，因铁心剩磁的作用，可能会导致较大的励磁电流，出现励磁涌流。励磁涌流表现为较大成分的非周期分量，二次谐波较多，并混有其他高次谐波分量，各种波形之间存在间断，当外加的电压、变压器容量，铁心剩磁的大小、方向、回路阻抗等均会影响波形的大小以及衰期。通过大量实验研究可知，剩磁方向与交流磁势下某一半波的方向相同的情况下，铁心剩磁饱和急剧上升，并产生偶次谐波。将一台存在剩磁的单相变压器进行实验，其额定电压为500kV，当外界分别给予50%以及100%的50Hz电压时，均表现出偶次谐波激磁电流图
2电力变压器铁心剩磁检测方法
电力变压器的铁心剩磁检测在我国的研究尚少，还未能研究出较为成熟的检测方法。本文通过对存在剩磁以及无利磁变压器的对比研究，探讨有效的剩磁检测方法。在无铁心剩磁时，一般也会具有励磁涌流的产生，而在此类涌流中主要表现为三次谐波，且未奇次谐波，同时还会存在其他高次谐波。而在存在铁心剩磁的变压器中，则会产生更多的励磁涌流，然而会存在较为明显的偶次谐波，因此般将偶次谐波电流作为存在铁心剩磁的重要标志。偏次谐波表现为2.4、6.8·.-等次谐波，其中最为显著的则为二次谐波"。本文主要对二次谐波的检测试验来判断是否存在铁心剩磁。
3电力变压器铁心剩磁检测试验的实例分析
从上文的分析可知，在对电力变压器是否存在铁心剩磁时主要是对偶次谐波进行测试及判断。由于单相变压器的空载电流通常表现为铁心的励磁电流，两者完全相同，因此本文主要以单相变压器进行测试试验，探讨有效的铁心剩磁检测方法
首先，对单相变压器进行滞留电压的充磁，之后再对其进行空载试验。采用其有FFT功能的示波器对空载电流进行试验，记录其波形特征，并进行傅博立叶分界，对其中的波形分布图进行分析，判断是否存在剩磁。同时，还对其进行TH-S型螺线管磁场测试组合仪来进行磁感应强度的测试，磁感应强度也可对剩磁量的大小进行判断间。采用长科院试验工厂生产的220V/10V/5V变压器，500VA
的变压器容量。当K2与K接通时，单相电力变压器会在直流电流源下进行充磁，之后，再采用磁场测试组合仪进行磁场大小的测试。之后再将K1与K连通，连接至自耦变压器。此时则接通交流电源，调节示波器至触发方式.就可在FFT之下进行进行电流波形图的分析
在25%的电压测试下，自耦变压器的输出电压为55V，示波器触发模式下得到的FFT分解图。由结果可观累到偶次谐波的存在，较小的剩磁也会出现大量的谐波，不仅存在奇次谐波，还存在明显且大量的偶次谐波，而偶次谐波中具有最显著的二次谐波，其中合闻初相角与二次谐波的含量也有较大的关联性。测试完毕后，断开电源，对磁感应强度进行测试，当需尔电压为0时表示不存在利磁。之后再将电力变压器施以25%U的电压，再次对其FFT波形分解图进行分析。此时可知并不存在偶次谐波，大多表现为奇次谐
波
三次谐波用
在50%的电压测试下，自耦变压器的输出电压为110V和
220V，示波器出现在触发方式下，当α为0°时，具有最大的合闻单相变压器的正向励磁涌流，当α为90°时，励磁电流呈现出对称电流，表现为较好的周期性，进人稳定性的状态。当α为180° 时，具有最大的反向励磁涌流。即在无剩磁的情况下，FFT分解中未见偶次谐波的存在，表现为三次谐波为主的奇次谐波。
结束语
综上所述，电力变压器的铁心剩磁对电机的安全运行有着较大的影响，不仅对社会经济还对人们的目常生活存在着一定的威胁损害。国内对电力变压器的铁心利磁检测方法的研究较少，然而在此次试验中对单相变压器在不同电压下进行的测试结果可知，对于存在铁心剩磁的变压器，通常表现为大量的偶次谐波，主要为二次谐波，而对于无铁心剩磁的变压器，则主要表现为奇次谐波，且以三次谐波最为显著。同时，测试还发现，合闻初相角α也与偶次谐波的含量有着较大的关联性，不同的合闻初相角对偶次谐波的含量有很大影响。合闸初相角α不仅对二次谐波含量有显著影响，而且对励磁电流幅值、间断角也有很大影响。
参考文献
[1]余充光.电力变压器铁心制磁检测及消除[J].自动化应用,2012,24(3):7374.76
[2]陈文互，雷晓燕,主磊等.电力变压器铁心剩磁检测方法研究[].四川电力技术,2009.32(6):4548
[3]陈文互,刘帆,陈额等,电力变压器缺心剩硅检测方法研究[]陕西电力,2009,37(10):5861.
[4]马晚.高性能电力变压器的新材科的深计U].机电技术,2009,32(2):3033.
[5]李明式。电力变压器励磁涌流的消除机理及其DSP最优化控制[D]广州：华南理工大学,2004.
[6]戈文祺,注友华，陈学广等，电力史压器铁心射础的测量与制弱方法[J].电工技术学报,2015,30(16):1016.