[实用新型]一种用于评估变压器剩磁检测方法的平台

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器剩磁检测领域，尤其涉及一种用于评估变压器剩磁检测方法的平台。

背景技术

在变压器发生故障二次投运前，须进行一系列的直流试验，所加激励通常会使铁芯进入磁滞饱和区从而在退磁后产生剩磁，这也是造成变压器剩磁的主要原因。剩磁会引起变压器重合闸时的暂态过电流，即励磁涌流，最大可达额定电流的6～8倍，可能导致差动保护误动作，线路跳闸甚至用电设备烧毁等后果。因此，实现变压器的剩磁检测进而为消磁提供依据对于维护电网的正常、稳定运行至关重要。

现阶段的变压器剩磁检测方法大致可归为三类：(1)运算模拟法，基于Stoner-Wolhfarth、Globus、Jiles-Atherton和Preisach等经典的铁磁滞模型，结合变压器掉电前工作点信息推导计算剩磁量；(2)电路提取法，该方法的基础是通过设计配置变压器原副边的激励与负载，然后经一定的数据处理得到剩磁值，包括积分电路、半波交流回路等设计；(3)磁滞特征法，主要是利用基本磁化曲线及主、次回环等各磁滞回线特征及它们的相互关系，施加特定激励，根据响应直接查出或算出剩磁值，包括斜率相似法、分段相似法及交流作差法等。此外，近年来还出现了漏磁漏感推算法等其他新式检测方法。

不论是采用交流消磁还是直流消磁，要想用最小能耗在短时间内消除剩磁，设计出最优的消磁波形，对剩磁值的测量精度都有较高要求。而运算模拟法中的模型误差、舍入误差，电路提取法中的器件容差、数据误差以及磁滞特征法中的相似性失真等都会影响剩磁值的测量结果，甚至导致某些情况下的结果失效。因此，有必要判定目前变压器各种剩磁检测方法的有效性，即判断其测量数据是否足够准确，检测值与剩磁真值之间的误差是否在允许范围之内。为此，需要建立一套针对变压器剩磁检测方法的评估平台，以便确定一种较为准确、有效的剩磁检测方法在实际中推广使用。

目前，国内尚缺乏关于变压器剩磁检测有效性评估的系统化方法及实验平台，这给实际中选择合适方法来检测剩磁带来不便。由于剩磁检测方法失效使检测数据有误或精度不高，导致其不能如实反映当前变压器铁芯内的剩磁状况，不利于重合闸时变压器遭遇励磁涌流的预警与诊断。因此，有必要开发相应的方法和设备，判断所用剩磁检测方法是否正确可靠，检测数据是否精确有效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种操作简单、可靠性高的用于评估变压器剩磁检测方法的平台。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：包括立式安装于实验台上的变压器以及与变压器的副边端口连接的数字示波器，该变压器的原边端口与直流电源相连，在变压器上开设有用于固定屏蔽层的气隙；

所述的屏蔽层上设有开口，在该开口安插有用于采集变压器磁感应强度信号的霍尔探头；

所述的霍尔探头与高斯计连接，所述的数字示波器与高斯计连接，数字示波器与上位机连接。

所述的变压器采用环形变压器，该环形变压器的铁芯采用型号为35Q155硅钢材料，所述的环形变压器截面为矩形，外径为D＝100mm，内径为d＝50mm，高度为h＝32mm，所开设的气隙宽度为lg＝1mm；

所述的变压器的功率等级为S＝8VA，原边端口额定电压为U₁＝220V，副边端口额定电压为U₂＝20V，原边端口绕组匝数为N₁＝772匝，副边端口匝数为N₂＝74匝。

所述的霍尔探头采用型号为MCHD801F高精度横向探头，该霍尔探头的长度为4cm，厚度为0.8mm，宽度为2mm，有源区直径为0.15mm。

所述的高斯计采用型号为CH-1600型全数字台式高斯计；

所述的数字示波器型号为Gwinstek GDS-3254四通道示波器；

所述的上位机为基于Windows操作系统或linux操作系统的上位机。

所述的屏蔽层通过单层的23ZH100硅钢材料制成，该屏蔽层呈带有开口的矩形框，且屏蔽层的壁厚为T＝0.23mm，长边为50mm，宽边为32mm，开口2.5mm，高度0.9mm。

所述的屏蔽层通过焊接固定于变压器的气隙中。

所述的数字示波器通过RS232通信与上位机连接。

所述的直流电源输出的直流电流Is≥2.05A。

所述的变压器的副边端口通过RC积分器连接至数字示波器。