[发明专利]变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法

摘要

本发明变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法，涉及材料磁变量的测量，步骤如下：先用接触调压器、变压器铁心模型、直流电流源、数字示波器、功率分析仪和工频交流电源制作本发明方法的所用装置，再用该装置按六个步骤操作获得在0.1A～2A范围中一个任意给定直流励磁电流Idc作用时即在有直流偏置磁场作用下的被测变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线。本发明方法采用和实际变压器发生直流偏磁时相同的交直流串联激励的方式，模拟直流偏磁工作条件下叠积型铁心材料中的直流磁通，完全符合电力变压器发生直流偏磁的实际情况，获得的变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线接近真实值。

主权项

变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法，其特征在于步骤如下：A.制作变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法的所用装置主要用接触调压器、变压器铁心模型、直流电流源、功率分析仪、数字示波器和工频交流电源按以下连接构成本实施例的变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法的所用装置，其中，变压器铁心模型包括变压器叠片铁心、激磁线圈和测量线圈，所述变压器铁心模型是为完全按照电力变压器铁心的制造标准和叠装工艺设计制作的产品级模型，工频交流电源两极分别通过导线和两个限流电阻R1及R2连接至接触调压器中的输入端A和输入端B，接触调压器中的输出端a通过导线与开关K1连接至直流电流源的输入端，直流电流源的输出端通过导线与功率分析仪的电流输入端子相连，功率分析仪的电流输出端子通过导线与变压器铁心模型的激磁线圈一端相连，变压器铁心模型的激磁线圈另一端通过导线和开关K1与接触调压器的输出端b连接，功率分析仪的电压测量端子与变压器铁心模型的激磁线圈相连，数字示波器的测量探头与变压器铁心模型的测量线圈通过开关K2相连，上述的激磁线圈为变压器铁心一次侧线圈，测量线圈为变压器铁心二次侧线圈。B.用由A制作的变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线的获得方法的所用装置，按以下的步骤获得在0.1A～2A范围中一个任意给定直流励磁电流Idc作用时的被测变压器铁心材料的直流偏磁比总损耗曲线，下述的交流工作点是指工频为50HZ时的不同交流励磁电压幅值也即工频交流电源输出的电压Ug第一步，施加一个任意给定的直流励磁电流Idc于上述变压器铁心模型，测量在Ug＝27V～486V范围中各个不同交流工作点作用下的上述变压器铁心模型的测量线圈的感应电压e(t)的波形；第二步，施加同第一步的直流励磁电流Idc于上述变压器铁心模型，测量和第一步中对应的不同交流工作点作用下的上述变压器铁心模型的有功功率即变压器铁心模型的变压器铁心材料的总损耗；第三步，对第一步中测量得到的变压器铁心模型的测量线圈的感应电压e(t)的波形采用公式(1)计算该变压器铁心模型中的交流磁通Φ φ ( t i ) = φ ( 0 ) + 1 N ∫ 0 t i e ( t ) dt - - - ( 1 ) 设初始积分时刻t＝0，积分时步为0.1ms，完成200个时步的积分后，得到一个20ms 周波内交流磁通Φ的波形，式中N为测量线圈的匝数，e(t)是功率分析仪采集的测量线圈两端的感应电压；第四步，对第二步测量得到的上述变压器铁心模型的有功功率即变压器铁心模型的变压器铁心材料的总损耗，采用公式(2)计算该变压器铁心材料的比总损耗Wt W t = W c m - - - ( 2 ) 上式中，Wc为变压器铁心材料的总损耗，m为变压器铁心材料的质量；第五步，对第三步计算得到的一个20ms周波的交流磁通Φ的大小，取其中一个时刻交流磁通最大值Φm，采用公式(3)计算该变压器铁心模型中的磁通密度最大值Bm B m = Φ m S - - - ( 3 ) 上式中，S为变压器叠片铁心的有效横截面积；第六步，在第四步和第五步中计算得到的结果中，以同一个交流工作点时的Wt和Bm作为一个Wt‑Bm数据对，用在Ug＝27V～486V范围内的所有不同交流工作点的Wt‑Bm数据对绘图，便得到被测变压器铁心材料在Ug＝27V～486V范围内不同交流工作点的Wt‑Bm数据对曲线，该曲线即为被测变压器铁心材料在0.1A～2A范围中一个任意给定直流励磁电流Idc作用时即在有直流偏置磁场作用下的直流偏磁比总损耗曲线。