一种利用低频电源对变压器伏安特性测试的试验方法和分析计算方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201510900250.5
申 请 日：20151208
申 请 人：云南电力试验研究院（集团）有限公司云南电网有限责任公司电力科学研究院云南电力技术有限责任公司重庆大学
申请人地址：650217 云南省昆明市经开区云大西路105号云电科技园
公 开 日：20180327
公 开 号：CN105510742B
代 理 人：何健
代理机构：昆明大百科专利事务所 53106
摘 要：一种利用低频电源对变压器伏安特性测试的试验方法和分析计算方法，其特征是：利用低频电源对被试品进行励磁试验；利用高速测量装置测量试验时试验绕组电压电流波形u1(t)、i(t)，以及开路侧电压波形u2(t)，列写电路端口电压方程(其中u2(t)已归算至试验侧)，由于开路，开路侧电压u2(t)近似等于绕组的感应电势e(t)等，其有益效果是：可以在远低于工频电压的条件下完成试验，大幅降低试验所需要的容量，有效降低了试验过程中对于人员和被试品的安全风险；利用试验过程中电压电流数据可计算出变压器试验侧绕组漏抗，建立了含有漏感的精确电路等效模型，在推导过程中考虑漏抗的影响；减小了试验设备的质量和体积，可以简化试验接线，有效提高试验效率。
主 权 项：一种利用低频电源对变压器伏安特性测试的试验方法和分析计算方法，其特征是：1)利用低频电源对被试品进行励磁试验；利用高速测量装置测量试验时试验绕组电压电流波形u1(t)、i(t)，以及开路侧归算到试验侧的电压波形u2(t)，列写电路端口电压方程，由于开路，开路侧电压u2(t)近似等于绕组的感应电势e(t)；2)建立变压器二次侧的等效电路模型，考虑变压器的漏感直阻、磁滞损耗和涡流损耗；该电路由激磁电感Lm、涡流损耗等效电阻Re、磁滞损耗电阻Rh并联再与试验侧漏感L?σ?和直流电阻Rdc串联组成；实验前变压器的直流电阻Rdc，漏感Lσ的值可由铁磁元件铭牌计算得出，u1(t)为试验侧端电压，e(t)是变压器实验侧感应电动势，im(t)是流过主励磁Lm支路的电流，ie(t)为涡流等效电流，ih(t)为磁滞损耗等效电流，iex(t)是试验总励磁电流，P是试验有功功率，PT是绕组铁芯损耗；3)对被试变压器施加不同的频率f1、f2的电压，使铁芯饱和，测量有功功率P1和P2、总励磁电流i1(t)和i2(t)，通过采集的电压电流瞬时波形能够计算出试验侧有功功率：此时绕组的感应电动势：
4)按式(3)计算不同频率下的铁芯损耗PT1、PT2，其中I1、I2为不同频率下励磁电流有效值；
5)铁心损耗和频率满足关系式(4)，对同一台变压器，在相同磁密下，We、Wh是常数，Wh为每个周期磁滞损耗(W/Hz)；Wef为每个周期涡流损耗(W/Hz)；根据两次试验铁心损耗可求得We、Wh的值；
6)对变压器进行退磁，使得铁芯剩磁通ψ0＝0；通过低频电源对互感器二次绕组施加频率f恒定的电压，根据被试互感器的状况，电源输出的频率f应合适，电源容量足以使变压器铁芯饱和；缓慢升高电压，直至铁芯达到深度饱和，在此过程中，使用高速采样的仪器，测量并记录施加的电压瞬时值u(t)和励磁电流瞬时值iex(t)；7)将电源低频f下的试验数据转换至工频f0下的数据；根据感应电动势和涡流损耗可以计算出涡流损耗电流ie(t)，计算公式如下：
8)按频率关系对低频下的涡流损耗电流折算至工频下，Ien为折算至工频试验量：Ien＝Ie·fn/f，?其中fn即为工频?????????????(7)补偿之后工频下的总试验电流为Iexn其中Iex”为励磁电流iex(t)的有效值Iexn＝Iex?Ie+Ien??(8)；9)由于需要根据补偿后励磁电流瞬时值来补偿直阻和漏感上的电压降，可直接按比例折算励磁电流瞬时值：iexn(t)＝k·iex(t)??(9)；式中，k为比例系数k＝Iexn/Iex，最后就可以计算出工频下的励磁电压，感应电动势可按频率直接折算，直阻和漏感的压降需要用补偿后的电流进行计算：
10)将换算至工频下的电流电压数据计算其有效值，以电压为纵坐标，电流为横坐标，就可以作出工频试验下的伏安特性曲线，完成伏安特性的测试。
关 键 词：变压器;电源;电路;测量;试验设备;分析计算方法;特性测试;电压电流;试验方法;试验过程;试品;风险;需要;影响;建立;提高;含有;低于;工频;电势;
法律状态：
IPC专利分类号：G01R31/00(2006.01)I