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兵器材料科学与工程2025年第02期:电力变压器剩磁的仿真拟合及验证

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孔煜斌;

单位:中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司;

摘要:电力变压器在投入运行后铁芯内部会产生剩磁,导致在后续的空载合闸等操作中产生励磁涌流,对电网运行产生不利影响。因此预先对铁芯剩磁值进行测量研究,对于后续遏制励磁涌流的出现具有积极意义,而目前尚无合适的设备来对电力变压器剩磁进行准确测量。考虑到工程领域的电力变压器多为三相柱式的铁芯,本文选择方形铁芯为研究对象,寻找合适且能够准确测量铁芯剩磁值的方法,以便后续退磁,从而遏制励磁涌流出现。首先探究了铁芯剩磁的测量原理,基于场路耦合建立了测量回路中暂态物理量与剩磁值的关系,同时阐述了剩磁方向的概念及判断方法。其次,对方形铁芯的充磁过程、剩磁测量进行了有限元仿真建模及分析。分别对预设剩磁值与测量回路正向、反向输入能量值的关系建立了拟合曲线与表达式,并进行了统计学误差分析。最后搭建了剩磁测量平台,对单相变压器方形铁芯进行剩磁测量实验。结果表明:正向输入能量值拟合的剩磁值与实际预设剩磁值相对误差不超过4%,且剩磁值较小时拟合值比暂态电流法更准确。

关键词:剩磁;;能量值;;有限元仿真;;误差分析