今天变压器厂家无锡晶磊电子有限公司将为大家介绍变压器的内容。变压器为什么有时候会产生直流偏磁,对铁芯有什么危害?
答案:直流偏磁就是变压器铁芯被"推偏"了——励磁电流里混进了直流分量,铁芯工作点从磁化曲线中心滑向饱和区。后果很严重:噪声暴增、局部过热、绝缘加速老化,严重时直接烧变压器。
直流偏磁到底怎么来的?
变压器本来只该吃交流电,但三种情况会把直流"灌"进绕组:
一,直流输电单极运行。 高压直流输电利用大地做回路,巨大的直流电流从接地极流入大地,在地表形成电位差。如果变压器中性点接地,直流就会从中性点钻进绕组。距离换流站越近的变压器,中招越狠。
二,地磁感应电流。 太阳磁暴扰动地球磁场,在地表诱发出低频感应电流,频率低到0.01~1Hz,对50Hz交流系统来说约等于直流。1989年加拿大魁北克大停电,就是地磁偏磁惹的祸,近600万人断电9小时。
第三,城市轨道交通。 地铁用直流驱动、大地回流,原理和直流输电一样,对周边110kV以上变压器持续"注射"直流分量。
对铁芯的危害有多大?四个字:又烧又响。
危害一:铁芯半周饱和,励磁电流畸变。 直流分量把铁芯磁化曲线往一边推,正半周磁通轻松顶进饱和区,负半周还在线性区。结果励磁电流从正弦波变成尖顶波,峰值可以飙到正常值的3倍以上。变压器相当于从"优雅运转"变成"疯狂暴走"。
危害二:噪声和振动暴增。 铁芯饱和后磁致伸缩效应急剧加剧。实测数据:直流电流达到额定励磁电流时,噪声加大10dB;达到4倍时,噪声加大20dB。而且谐波让噪声频率变得不稳定,一旦和变压器结构件共振,整个变压器都在抖,压板、压钉、拉板全松动。
危害三:局部过热,烧毁绝缘。 铁芯饱和后漏磁通大幅增加,这些漏磁穿过油箱、夹件、拉板等金属构件,产生巨大的涡流损耗。铁芯拉板温度可飙升到48℃以上,绝缘油分解出一氧化碳、二氧化碳,气体含量超标直接触发瓦斯保护跳闸。长期运行下来,绝缘加速老化,变压器寿命大打折扣。
危害四:谐波污染电网。 偏磁后的励磁电流不仅有奇次谐波,还出现偶次谐波和直流分量。3次谐波属于零序电流,会让电容器组过载甚至谐振;无功损耗剧增导致系统电压下降,继电保护误动作。
一句话总结
变压器怕的不是过载,是铁芯被直流"推偏"。 偏磁一旦发生,噪声、过热、谐波三管齐下,轻则缩短寿命,重则当场报废。所以直流输电落点附近的变压器,需要装直流偏磁在线监测,发现异常立刻治理。