變壓器過激磁是設計、制造與運行中常遇到的現(xiàn)象。產(chǎn)生過激磁的原因很多,主要為:
(1)鐵心結構上原因
目前都采用冷軋晶粒取向硅鋼片作為鐵心導磁材料,鐵心為全斜45°接縫的疊片方式,接縫分兩處并有一搭接距離.在搭接處的截面雖增大了倍,但有效厚度卻少了,故實際截面還是小了,故在接縫處有過激磁,磁通密度大了倍.因此目前在發(fā)展階梯式接縫,即接縫在六處錯開,這樣,有效厚度可保持,實際面積是增加了。作為過渡,接縫在三處錯開,因階梯接縫需改變剪切線的軟件。
(2)恒磁通調(diào)壓的變壓器帶有負載時,為保持不同負載下的輸出電壓為恒定值就必須補償阻抗壓降,必須通過分接位置的變換或增加外施電壓。當外施電壓大于分接電壓時或增加外施電壓時會產(chǎn)生過激磁。
(3)自耦變壓器采用中點調(diào)壓方式時,在鐵心中有過激磁現(xiàn)象。自耦變壓器的電壓比越接近,過激磁越嚴重。一般是電壓比大于等于2時的自耦變壓器才能采用中點調(diào)壓方式。
(4)空載變壓器在合閘瞬間的過渡過程有過激磁。當鐵心中有剩磁通時,且在外施電壓過零時的瞬間合閘,過激磁最大,是最不利的空載合閘狀態(tài)。這是變壓器固有特性所引起的瞬時過激磁現(xiàn)象。當fn=50Hz時,在0.01s內(nèi)磁通達最大值。
現(xiàn)正發(fā)展電子型電壓達峰值時合閘的斷路器以減少合閘瞬間過激磁。
(5)三相三柱式鐵心,Yyn0接法變壓器,由于負載不平衡引起中點電壓浮動,此時鐵心中也會過激磁。
(6)發(fā)電機甩負載時會在變壓器與發(fā)電機聯(lián)接端子上出現(xiàn)過電壓,并引起過激磁。當fn=50Hz時,磁通可在0.02s內(nèi)達最大值。
(7)在中點接地系統(tǒng)中,在單相接地故障的異常工況下,健全相的相電壓會增加,110kV及以上系統(tǒng),此電壓會增加1.3倍。故障期間,鐵心會過激磁。
(8)當電網(wǎng)頻率低于額定頻率時,當感性電壓不變時,頻率的降低會引起鐵心中磁通的增加,會有過激磁。
鐵心中產(chǎn)生過激磁時會影響:
(1)空載損耗會增加;
(2)變壓器的噪聲水平將增加;
(3)空載電流中高次諧波含量增加;
(4)涌流會大于空載電流,引起較大的機械力;
(5)過激磁時雜散磁通會離開主磁路引起結構件中附加損耗;
(6)鐵心的溫升會增加;
(7)過激磁的同時還有過電壓,絕緣結構應能承受住這一過電壓。
因此,在IEC76―1標準上對過激磁能力有一規(guī)定,在設計時要保證變壓器能具有一定的過激磁能力。
在運行中,要保持一定的過激磁水平。
如不具有過激磁能力或承受較大過激磁能力,會影響變壓器的安全運行。
在制造中常采用高頻機組作電源是為了鐵心中磁通密度為額定值,如感應試驗時一般要采用100Hz及以上頻率的電源。
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