变压器直流偏磁原因(直流偏磁与电力变压器异常噪声)
变压器直流偏磁原因(直流偏磁与电力变压器异常噪声)直流偏磁变压器本体噪声主要来源是,铁芯硅钢片在交变磁场作用下引起的磁滞伸缩,硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁而产生的电磁吸力使铁心产生振动,以及绕组中负载电流产生的漏磁会引起绕组、油箱振动。变压器噪声电力变压器有噪声是非常正常的。主要包括冷却系统噪声和本体噪声。冷却系统噪声来源于冷却系统的风扇和油泵,这里无需讨论。
电越来越普及。
是目前远距离、大规模输电的成熟技术。
然而,直流输电也会有一些副产品、副作用 ,值得关注。
其中直流偏磁引起的电力变压器异常噪声,比较常见。
变压器噪声
电力变压器有噪声是非常正常的。主要包括冷却系统噪声和本体噪声。
冷却系统噪声来源于冷却系统的风扇和油泵,这里无需讨论。
变压器本体噪声主要来源是,铁芯硅钢片在交变磁场作用下引起的磁滞伸缩,硅钢片接缝处和叠片之间因漏磁而产生的电磁吸力使铁心产生振动,以及绕组中负载电流产生的漏磁会引起绕组、油箱振动。
直流偏磁
直流输电系统当运行于极地方式时,由于大地作为回路,有直流电流流过。因此在接地极附近的交流电力变压器,如果中性点接地,则会出现直流流入变压器绕组的情况,如下图所示。
电力变压器绕组中含有直流,则易导致铁芯处于饱和,工作在偏磁状态,进而引起硅钢片磁滞特性发生变化。
下图为典型的磁滞曲线随直流含量变化的数据图,可见随着直流含量的增加,硅钢片的磁滞曲线特性峰值显著增加。
另外直流偏磁,还会导致变压器内部漏磁增加,硅钢片之间,绕组、线匝之间电磁力增大,引起变压器振动增加。
综上,在直流偏磁的影响下,变压器的噪声会增加。
相对于电力变压器正常的噪音,我倾向于把它称作异常噪音。
直流偏磁引发噪音的特点
直流偏磁引起的电力变压器异常噪音,归纳起来有几个特点,大家可以关注。
一是噪声大小与变压器负荷没有关联;
二是噪声非连续性,间断性特点明显,主要与直流输电系统运行方式有关。比如噪声增大几个小时或者几天,然后自行恢复正常。
三是噪声变大可能伴随变压器温度升高、无功损耗变大。
四是变压器的油色谱等试验数据正常。
直流偏磁引发噪声的算例
变压器因为直流偏磁产生的异常噪声,有规范要求。
我们可以通过测量中性线的直流电流、变压器正常噪声和异常噪声,近似判断噪声的增加是否与直流偏磁有关。
下图为GB/T1094 变压器声级测定给出的,绕组中直流电流含量与变压器声级增加值之间的曲线关系。
假设,某三相电力变压器发生间断性噪声异常增高。
变压器高压侧额定电流472.4A,空载电流0.049%,折算为有名值为0.23A。
高压侧额定电流 |
空载电流百分比 |
空载电流有名值 |
472.4A |
0.049% |
0.23 |
测量变压器高压侧中性线直流电流为0.6A,折算到单相绕组直流电流为0.2A,相对于空载电流的标幺值为0.87。
查看上面GB给定的曲线图,变压器噪声的增加值约为10dB (A)。
这样,如果变压器噪声异常与正常时的数据可以基本满足以上的推算关系,可以作为直流偏磁引起电力变压器噪声异常增大的一个判据。