1. 直流偏磁对磁芯有什么影响
直流偏磁对磁芯的影响:
直流偏磁,可能导致磁芯饱和,影响电路正常工作。会提高磁滞曲线的工作点,导致饱和,产生谐波 。直流输电如果发生发生接地故障会产生地电流流入交流变压器中性点,从而造成交流变压器铁心饱和 。
引申:
直流偏磁
一、定义:
流经绕组的直流电流成为变压器励磁电流的一部分,该直流电流使变压器铁心偏磁,改变了变压器的工作点,使原来磁化曲线工作区的一部分移至铁心磁饱和区,结果总励磁电流变成尖顶波,最终导致变压器振动增大。
二、产生原因:
在线运行的变压器绕组内产生较大的直流原因,可以由如下原因引起:
(1)太阳等离子风的动态变化与地磁场相互作用产生的地磁“风暴”。地磁场的变化将在地球表面诱发电位梯度,其大小取决于地面电导率和地磁风暴的严重程度,当这一低频且具有一定持续时间的电场作用于中性点接地的电力变压器时,将在绕组中诱发地磁感应电流,其频率在0.01~1Hz之间,与50Hz的交流系统相比较,可以近似看成直流。其值较大,但持续时间短。
(2)直流输电线路与交流输电线路的并行运行或交流网络中存在电压电流关系曲线不对称的负载。直流输电系统常常采用单极运行方式,因为可以利用大地这个良导体,省去一根导线而节约成本。由于地下长期有大的直流电流流过,因而在其换流站周围一定区域中会产生地表电流,与其并行运行的交流输电系统变电站中的变压器如果距离换流站不远,就会受到干扰,这种干扰作用的直接表现就是通过交流变压器的接地中性点在交流变压器的励磁电流中产生直流分量。其值大小与直流输电线路单极运行时的负荷大小正相关,持续时间也与直流输电线路单极运行时间同步。
(3)城市轨道交通。大城市的地铁、轨道交通和一些矿山小火车大多采用直流电驱动车辆,这些轨道交通的直流电源用大地作为其中的一极,类似直流输电的单极运行,对城市的110kV以上的变压器造成直流偏磁。其值一般比较小,波动频繁;持续时间与城铁运行时间同步。
三、产生影响
双极两端中性点接地直流换流站接线方式广泛运用到远距离的高压直流输电领域中。虽然正常运行时两极电流相等,地回路中的电流为零,但是只要是运行过程中两极的电流不相等(采用单极运行、双就极电压对称电流不对称或者双极电流电压均不对称方式运行),接地极都会有电流流过,在直流输电线路和大地间形成回路。在我国,110kV及以上电压等级系统中性点采取直接接地。如果处于不同地点的变电站的中性点电位被不同程度的抬高,则直流电流将通过大地和交流线路,由一个变电站(变压器中性点)流入,在另一个变电站(变压器中性点)流出。直流电压最高点位于接地极,电压的大小取决于流入接地的电流与接地电阻。
由于土壤电阻分布径向不均,如果接地极附近有变压器中性点接地的变电所,地下金属导管或铠装电缆等金属设施,由于这些设施可能给地电流提供了比大地土壤更为良好的导电通道,因此一部分电流将沿着并通过这些设施流向远方。这样就造成不能通过计算确定各个变电站中性点电位的抬高,从理论上计算流入各个中性点的直流电流很难准确,此电流一般只能通过实测得到。
直流偏磁主要危害是变压器产生直流偏磁,而直流偏磁产生的谐波可能被电力电容器组放大。由于流入变压器中性点的直流电流的大小不足以让变电站地网产生严重腐蚀,甚至可以忽略,在此不作讨论。
2. 变压器励磁电流的畸变
因为变压器的主磁通接近正弦波,根据磁化曲线的饱和特性,可以直观看出直流电流对变压器励磁电流的影响,如图1所示:
1)当变压器绕组无直流分量,励磁电流i(t)工作在磁化曲线的直线段,此时若铁芯中磁通为正弦波,励磁电流也是正弦波。
2)当中性点电压被抬升Ф´时,变压器绕组中有直流电流流过,由于直流电流的偏磁影响,可能使励磁电流工作在磁化曲线的饱和区,导致励磁电流的正半波出现尖顶负半波可能是正弦波的一部分。
3)当变压器中性点电压数值被抬高的越多,励磁电流畸变程度越大。
4)直流偏磁引起变压器励磁电流畸变产生,在变压器各侧产生谐波。而对谐波进行傅立叶变换可分解出各次谐波。三倍频谐波属于零序电流,1、4、7、10…次谐波为正序电流,2、5、8、11…次谐波为负序电流。
3.1当励磁电流中存在直流电流对变压器影响主要表现在以下几方面
1)噪音增大。对于单相变压器,当直流电流达到额定励磁电流时,噪音增大10dB;若达到4倍额定励磁电流时,噪音增大20 dB。此外,变压器中增加了谐波成分,会使噪音频率发生变化,可能因某一频率与变压器结构部件发生共振使噪音增大。
2)对变压器波形的影响。当铁芯工作在严重饱和区,漏磁通会增加,在一定程度上使电压的波峰变平。 3)变压器铜耗的增加。在直流电流作用下,如果直流电流大小达到一定数值,变压器的励磁电流会大幅度增加,变压器的基本铜耗就会急剧增加,让线圈发热。
3)变压器铁耗增大。由于励磁电流进入了磁化曲线的饱和区,使得铁芯和空气的磁导率接近,从而导致变压器的漏磁大大增加。变压器漏磁通会穿过连接片、夹件、油箱等构件,并在其中产生涡流产生发热现象危害绝缘。
3.2变压器允许的直流电流:
变压器容许通过多大的直流电流,这在一定程度上取决于变压器的设计,其值与变压器结构、铁芯材料、磁通密度取值等因子有关。我国国家标准规定,电力变压器在超过5%的额定电压下也能长期运行,此时的励磁电流将较额定电压下的励磁电流将较额定电压下的励磁电流大50%。这意味着,只要流过变压器绕组的直流电流引起的励磁电流增量不大于正常值的50%是可以接受的。
对于变压器绕组允许通过的直流电流问题,通过部分国内外变压器厂家提供的资料进行分析,可以得出以下结论:
1)与磁密取值有关。对于冷轧硅钢片,磁密在1.65~1.7T之间时,变压器绕组允许通过的直流为额定电流的0.45% ~0.55% 。
2)与变压器硅钢片导磁率特性有关。导磁率越高(优质冷轧硅钢片),允许通过的直流电流越小。对于热轧硅钢片(老式变压器),变压器绕组允许通过的直流电流较大,可达额定电流的1% 。
3)与变压器类型有关。由于单相和三相五柱式变压器具有较低的直流磁阻抗,所以允许通过的直流电流较普通三相三柱式变压器稍小。
2. 俄罗斯有哪些生产大型变压器的企业名称和网址是多少
1 莫斯科州 契可夫市 "ЭЛЕКТРОЩИТ"
Отдел снабжения
Новиков Юрий Константинович
007 (495) 787-39-34
http://www.elektro-shield.ru/
2 圣彼得堡
ООО "ТРАНСПЛАСТ" 公司
地址:197046, Россия, Санкт-Петербург, Швецова, дом 23
电话:
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3. 安徽变压器生产厂家的全称
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