选择铁心中磁通密度时要考虑下面几个问题。
1)电工钢片的材质
磁通密度选得太高,空载电流与空载损耗增长很快。这是因为电工钢片有磁饱和现象,磁通与产后磁通的电流之间不是按线性关系变化的。电压从零增大时,磁通密度也随之增大,当磁通密度增大到一定程度时,电压继续增加,磁通密度呈饱和状态而增加甚微。因此选用磁通密度的上限应选在饱和点以下,对于油浸式变压器,冷轧电工钢片磁通密度不宜超过1.75T.
2)运行特点
选择磁通密度时要考虑正常运行和故障运行特点:
1:正常运行特点为:电力变压器要考虑电压超过相应分接电压的5%,即过励磁5%时在额定容量下能连续运行;也要考虑超过10%时在空载下能连续运行。试验变压器,调压器要保持输出电压波形为正弦波。 高压为中性点不死接地系统的Yyn结线的三相变压器,低压侧中线电流近于额定电流的25%时,由于中性点位移而引起相电压增加(此时任一相的电流在满载时不得超过额定电流)。在电感性负载下,当中线电流为低压额定电流的25%时,相电压变化率最高可达6.9%,有6.9%过励磁。 电压互感器要使误差特性符合要求,用于中性点死接地的电压互感器,当系统为空载运行时要不发生铁磁谐振,并使正常运行时作接地保护用的开口三角两端电压不能太高。 电流互感器要根据选定的安匝数使误差特性符合要求。 这些正常运行特点使磁通密度的选取值,要有不同程度的降低。
2:故障运行特点。电力变压器在运行中都有短路保护,短路电流只允许很短的持续时间。虽然在单相接地时磁通密度会增加1.39倍(接地系数小于0.8的死接地系统)和1.73倍(不死接地和经小阻抗接地系统),但可按正常运行磁通密度来选用)。Yyn结线三相双绕组变压器以及单相三绕组电压互感器正常运行磁通密度一般要比饱和值降低到50%;三相三绕组五柱式电压互感器因三相有不同的励磁特性,为防止并联谐振过电压,磁通密度还要降低些。
3)采用的绕组联结组
绕组联结组影响磁通的波形。Yd结线中因三次谐波 电流可在d形结线的绕组中成回路,磁通为正弦波,所以感应出的电压是正弦波。Yy结线中,因三次谐波电流无回路,励磁电流就为正弦波,由于电工钢片的饱和特性,使磁通中含有三次谐波分量。磁通的三次谐波分量使磁通变为平顶波,二次感应电压就成尖顶波。但是Yy结线只用于三柱式铁心中,因三次谐波磁通要经达空气构成回路,磁阻很在,故磁通中三次谐波分量不大,磁通仍接近于正弦波,磁通密度可不降低。
用于中性点不死接地系统的35kv及以下的单相电压互感器一般都用v形结线,由于v形结线列三次谐波励磁电流的回路,故磁通中有三次谐波磁通。为保持二次感应电压的波形为正弦波,磁通密度不宜选得太高。
4)铁心温升
正常运行的磁通密度越高,铁心温升也越高,一般在铁心中加油或加气道后仍不能降低铁心温升时,要降低正常工作时的磁通密度值,磁通密度值一定要满足这一热特性的要求。
5)空载噪声
空载噪声与磁通密度有关,降低磁通密度0.1t,空载噪声约可降2-3db.
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