變壓器鐵芯退磁原理分析
作者:K8凯发 娱乐旗舰特鐵芯 發布時間:2019-03-30 15:01:49 瀏覽次數: 退磁處理重要的兩個條件:磁極交迭和磁場強度遞減。若使鐵磁性材料退磁必須打亂其磁疇排列的一致性,使其磁疇的排列雜亂無章對外不顯磁性。
(1)磁極交迭的方法。測量電流采用交流電;交替改變直流電方向,轉變磁場中試件的方向。
(2)磁場強度遞減的方式。試件漸離磁場或磁場漸離試件,由電源控製電流衰減或分段步降。退磁是將工件置於交變磁場中,產生磁滯回線,當交變磁場的幅值逐漸遞減時,磁滯回線的軌跡也越來越小,當磁場強度降為零時,使工件中殘留的剩磁 Br 接近於零。退磁時電流與磁場的方向和大小的變化必須“換向衰減同時進行”。具體退磁方法如下。
加熱工件退磁 通過加熱提高工件溫度至居裏點以上,是有效的退磁方法,但這種方法不經濟,也不實用。
交流退磁
(1)交流電退磁通過法。對於中小型工件的批量退磁,可把工件放在裝有軌道和拖板的退磁機上退磁。
(2)衰減法。由於交流電的方向不斷的變換,故可用自動衰減退磁器或調壓器逐漸降低電流為零進行退磁。
直流電退磁
經直流電磁化的工件用直流電退磁,可采用直流換向衰減或超低頻電流自動退磁。
(1)直流換向衰減退磁——通過不斷改變直流電的方向,同時使通過工件的電流遞減到零進行退磁。電流衰減的次數應盡可能多,每次衰減的電流幅度應盡可能小,如果衰減的幅度太大,則達不到退磁目的。
(2)超低頻電流自動退磁——超低頻通常指頻率為 0.5~10Hz,可用於對電磁化的小型工件進行退磁。
退磁實驗
本文根據仿真分析得到的剩磁,綜合以上退磁方法並結合電力變壓器封閉磁路的特性,確定通過直流退磁法進行剩磁的削弱。
首先進行了直流換向衰減退磁實驗,實驗原理如圖 9 所示。根據已知剩磁確定首次加載直流的大小與方向,再減小直流幅值並反向激勵,加載一定時間以後再次反向,通過不斷改變直流電的方向,同時使加載在工件兩端的電流遞減到零進行退磁。
為此進一步加載正負幅值方波電壓源進行去磁。這種方法類似於交流去磁法,但是方波信號並非縮減幅值,而是升高頻率,結果是鐵芯中的磁通隨著每個循環降低直到達到零磁通。去磁原理如圖10 所示。
圖 11 對比了實驗中環形電力變壓器鐵芯存在剩磁與削弱剩磁後示波器測量的電流波形。
本文提出一種測量剩磁、削弱剩磁的方法。從剩磁產生的原理出發,在鐵芯繞組中加載小信號直流激勵,對已知電力變壓器進行電磁暫態仿真分析,並基於仿真分析結果建立剩磁與電流的關係式。搭建環形變壓器鐵芯的實驗檢測電路。分析示波器中讀取的暫態測量電流信號並將結果代入建立的剩磁-電流關係式中,通過剩餘磁通的測量值與計算值的比較,測量結果同預設剩磁的相對誤差在 7%以內,說明該剩磁檢測方法具有較高的精度。
研究已有的去磁方法,根據測量分析得到的剩磁,選取直流法削弱剩磁。通過消磁前後的測量電流波形對比,證明能夠更有效地削弱剩磁。本方法通過監測暫態合閘時刻鐵芯電流的大小,可有效地檢測鐵芯剩磁的實時情況,消除剩磁影響,避免正常加載運行時鐵芯進入深度飽和狀態,從根本上減少勵磁湧流對電力變壓器的影響。
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