随着国内直流电网的发展,直流偏磁得到越来越多的关注。抗直流偏磁的能力已经明确成为变压器基本性能之一。但是,目前这方面的研究可见文献很少,而且存在原理不清晰,定量计算困难,试验标准不明等问题。而涉及到变压器的设计,也多采用被动的降低磁密等措施来满足抗直流偏磁性能。可以说,直流偏磁的实际应用相对于其原理研究已经严重滞后。
本文以变压器的直流偏磁现象为研究对象,进行了较深入和完整的研究,主要完成了以下工作:
(1)从直流偏磁的基本原理出发,分析研究了偏磁直流的特性。
(2)阐述并澄清了目前直流偏磁研究中的一些常见误区,并相对完整的描述直流偏磁状态下微观(材料特性)和宏观(变压器整体)特性和物理过程。
(3)开创性的总结和提出了各类型直流偏磁的对应特点。对行业内的各种抗直流偏磁的措施进行了分类总结和权衡分析。
(4)提出三种评估变压器抗偏磁能力的方法,并且针对每种方法提出较完整的评估参数和评估流程。并基于实际产品对直流偏磁进行了计算,主要完成了变压器设计和投标中直流偏磁从电流到具体物理量的计算,并结合计算结果,详解了变压器耐受直流偏磁能力的计算评估方法。
(5)设计了一种应用于大型电流变压器的直流耐受试验方案。详解了此试验方案所需的参数确定方法、具体试验步骤和注意事项等。对此方案进行了直流耐受试验,并对试验结果进行了分析。