一种变压器铁芯退磁方法技术

本发明专利技术公开了一种变压器铁芯退磁方法，尤其适用于变压器直流电阻试验后铁芯退磁；通过用直流电源给变压器原边绕组三次加压实现；每次加压幅值相同，极性交变，时长根据采集到的原边电流波形确定；前两次分别加压至变压器原边绕组电流达到正向峰值及反向峰值，第三次加压时长为第二次加压时电流从正向峰值到反向峰值的63.2％所用时长的一半；通过三次加压完成铁芯退磁，该法在保证了退磁效果的同时大大缩短了退磁时间，且退磁装置功率小，具有实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器铁芯退磁方法
本专利技术属于变压器剩磁
，具体涉及一种变压器铁芯退磁方法。
技术介绍
按照《电力设备预防性试验规程》要求，大型变压器在检修后或运行1至3年后，都要进行变压器直流电阻试验，由于直流电流产生的磁场将使变压器铁芯留有大量剩磁。在变压器空载合闸时，受铁芯剩磁和断路器合闸相角影响，可能造成铁芯的饱和，导致变压器在电压突变的一侧产生很大的励磁涌流，导致差动保护误动作跳闸，使变压器的投运屡次失败；数值很大的励磁涌流还会导致变压器及断路器因电动力过大而受损；诱发邻近其它变电站等正在运行的变压器产生“和应涌流”而误跳闸,造成大面积停电；其中的大量谐波对电网电能质量也会造成严重的污染。故应在变压器直阻试验后对铁芯进行退磁。剩磁产生主要由于变压器铁芯材料存在磁滞特性。变压器主磁路一般采用导磁性能较高和铁芯损耗较小的硅钢片制成。将其置于交变磁场中反复磁化时，上升磁化曲线与下降磁化曲线不重合，下降时磁通密度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化，当H下降到零时，B没有下降到零而是下降到某一数值Br，这种现象称为磁滞。Br称为剩余磁通密度，简称剩磁。如果可以保证现场温度不会突变超过铁芯的居里点同时现场的电磁噪声很小，不足以影响磁场的变化，就可以认为剩磁几乎不随时间而变化。目前国内采用的变压器铁芯退磁方法一般是给变压器施加一个大于剩磁磁化强度的磁场H，然后不断地改变磁场方向并逐渐减小磁场强度到零值(通过给变压器施加交变且衰减的电流或电压完成)，使产生的B-H磁滞回线在外加磁场幅值逐步递减至零的过程中，缩小磁滞回环，磁通逐渐越小，最后接近于零。但该法退磁所需时间长，且容易在改变磁场方向及大小的过程中导致磁滞回环发生偏移，导致去磁失败，有时甚至会增加变压器剩磁。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种变压器铁芯退磁方法。该方法只需通过直流电源给变压器绕组三次加压即可完成铁芯退磁，在保证了退磁效果的同时大大缩短了退磁时间，且退磁装置功率小，具有实用性。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种变压器铁芯退磁方法，包括如下步骤：步骤1：通过直流电源给变压器原边绕组加压，信号采集装置通过互感器对变压器电压电流波形进行采样，当原边电流不再增大时，控制器记录饱和电流峰值isat并通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性加压，开始计时；步骤2：当原边电流反向且达到-63.2％isat时，停止计时，记录时长为Δt；继续加压至原边电流达到-isat且不再增大，控制器再次通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性，当本次加压时长达到Δt/2时，关闭直流电源，完成退磁。和现有技术相比较，本专利技术具备如下优点：1、退磁所需时间短。2.无需预知铁芯初始剩磁即可退磁，且退磁效果较好。附图说明图1为退磁过程流程图。图2为退磁装置图。图3为退磁等效电路图。图4为单相变压器退磁仿真模型。图5为退磁直流电压波形图。图6为变压器铁芯磁通波形图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作详细的说明：如图1和图2所示，本专利技术公布了一种变压器铁芯退磁方法，包括如下步骤：步骤1：通过直流电源给变压器原边绕组加压，信号采集装置通过互感器对变压器电压电流波形进行采样，当原边电流不再增大时，控制器记录饱和电流峰值isat并通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性加压，开始计时；步骤2：当原边电流反向且达到-63.2％isat时，停止计时，记录时长为Δt；继续加压至原边电流达到-isat且不再增大，控制器再次通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性，当本次加压时长达到Δt/2时，关闭直流电源，完成退磁。下面结合图3的退磁等效电路对本专利技术退磁原理进行说明：第一次给变压器原边绕组加压时，铁芯磁通不断增大，当原边电流不再增大时，铁芯已饱和，达到最大磁通可得原边绕组感应电压为原边电流为其中L为变压器铁芯等效电感，U为直流电压幅值，R为变压器直流电阻，i为原边绕组电流。此时翻转原边绕组外加电压极性，给变压器第二次加压。根据直流电路三要素法分析可得：其中根据电磁感应定律，由式(6)可知，给变压器外加时长为的直流电压U即可使变压器铁芯磁通由减为零。当t＝τ时，i＝-63.2％Isat(7)故记录第二次加压过程中原边电流从正向峰值isat到-63.2％isat所需时间Δt；同时继续加压至原边电流达到-isat且不再增大后控制器再次通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性给变压器第三次加压；本次只需加压Δt/2时长即可使变压器铁芯磁通由过渡至零，之后关闭电源完成退磁。实施例以一单相变压器退磁为例，搭建如图4所示的仿真模型，图中：U表示直流电源，R表示变压器直流电阻，n表示变压器变比，L1表示变压器漏电感，L2表示变压器等效励磁电感，P表示变压器高压侧，S表示变压器低压侧；变压器额定容量为403MVA，额定电压为199.18kV/162.64kV，高压侧额定磁通为634V*s，变压器直流电阻为0.08Ω，从变压器高压侧进行退磁，退磁直流电压幅值为8V，初始剩磁为-500V*s，按本专利技术方法进行退磁，图5为退磁直流电压波形图，图6为变压器铁芯磁通波形。可见经过约600s可完成铁芯退磁，退磁后铁芯剩磁为6V*s，退磁效果良好。以上结合附图对本专利技术的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本专利技术的范围，本专利技术的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本专利技术权利要求基础上的改动都是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器铁芯退磁方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：通过直流电源给变压器原边绕组加压，信号采集装置通过互感器对变压器电压电流波形进行采样，当原边电流不再增大时，控制器记录饱和电流峰值isat并通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性加压，开始计时；步骤2：当原边电流反向且达到‑63.2％isat时，停止计时，记录时长为Δt；继续加压至原边电流达到‑isat且不再增大，控制器再次通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性，当本次加压时长达到Δt/2时，关闭直流电源，完成退磁。

【技术特征摘要】
1.一种变压器铁芯退磁方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：通过直流电源给变压器原边绕组加压，信号采集装置通过互感器对变压器电压、电流波形进行采样，当原边电流不再增大时，控制器记录饱和电流峰值isat并通过开关电路翻转变压器原边绕组电压极性...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝治国，谭婷月，张保会，张晓静，刘志远，于晓军，邹洪森，韦鹏，尹磊，
申请(专利权)人：西安交通大学，国网宁夏电力公司检修公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61