• 頭條江西理工大學科研人員提出一種削弱變壓器剩磁問題的新技術
    2022-05-15 作者:吳偉亮、劉細平  |  來源:《電氣技術》  |  點擊率:
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    導語為了保證電力變壓器在電力系統中更加安全可靠地工作,需要解決變壓器的剩磁問題。為此,江西理工大學電氣工程與自動化學院的研究人員吳偉亮、劉細平,在2022年第1期《電氣技術》上撰文,介紹一種脈沖寬度調制電壓注入變壓器的技術來實現削弱剩磁的目的。研究結果表明了該剩磁削弱技術的正確性和有效性,可為電力變壓器的安全運行提供技術保障。

    電力變壓器在電力系統中有著非常重要的作用,不僅能升高電壓把電能送到用電地區,還能把電壓降低為各級使用電壓,以滿足用電的需要。因此保證變壓器的安全可靠至關重要。變壓器在出廠前需要做直流電阻試驗,來檢驗變壓器內部是否存在斷路、短路等問題,而直流電阻試驗會使變壓器產生剩磁。此外,空載變壓器拉閘時也會產生剩磁。

    變壓器的剩磁會產生很多危害。當有大量剩磁的變壓器投運時,在勵磁涌流作用下,會產生較大的沖擊電流,引起電壓升高,從而引起重瓦斯保護動作跳閘,也會造成變壓器近端的設備、儀器損壞;大量剩磁會對變壓器的相關試驗結果造成干擾,也會產生較多的諧波分量和直流分量,從而降低電網質量,還會對電網中的電力電子器件造成危害。

    因此需要采用合理的方法來削弱變壓器的剩磁。常用的消磁方法有直流去磁法和交流去磁法,兩者都是通過控制變壓器的輸入電源,使其產生一個交變的衰減磁場,從而使變壓器的剩磁得到衰減。常用的直流去磁法或交流去磁法的消磁裝置需要經過幾次重復的去磁操作才能夠將變壓器的剩磁消減下來,而且消磁裝置中缺少與其他裝置、系統進行自動化控制操作的開關,不具備自動化投入與切除的功能。

    江西理工大學電氣工程與自動化學院的研究人員提出一種脈沖寬度調制(pulse width modulation, PWM)電壓注入變壓器的技術來削弱變壓器的剩磁。首先通過變頻器按照定頻變壓或者變頻變壓進行調制與逆變產生PWM電壓,然后將PWM電壓注入變壓器來削弱剩磁。通過相關的Matlab仿真和實驗對所提控制技術進行驗證。

    他們指出,基于本技術的消磁裝置可以控制注入變壓器的PWM電壓幅值和頻率,通過一次操作就可以消減剩磁,且該裝置具有多個可控開關,可進行自動化投入和切除,具備自動化控制和互鎖約束控制功能。

    本文編自2022年第1期《電氣技術》,論文標題為“一種變壓器剩磁削弱技術研究”,作者為吳偉亮、劉細平。