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随着国民经济的快速发展,用电负荷的快速增加,如今我国电力系统电压等级和输送能力不断提高,这使得确保整个电网安全稳定运行变得至关重要。变压器等铁磁元件在电力系统中变得尤为重要。根据变压器漏感值的变化可以作为变压器差动保护的主要依据、而且还可以用来判断是否发生绕组变形。此外,可以通过变压器励磁特性的测量来消除电网中的铁磁谐振问题。如果采用低频法测量变压器励磁特性,可以大大降低试验设备体积和重量。因此探究变压器漏感和励磁特性的低频测量法十分有必要。 本文对变压器漏感的产生原理进行了分析,并采用ANSYS Maxwell有限元仿真计算了变压器的漏感值,分析了变压器的工作频率、铁心饱和程度和磁屏蔽对其漏感值的影响。结果表明,铁心饱和程度和磁屏蔽对漏感影响不大,低频下漏感值几乎不随频率的变化而变化,高频下由于集肤效应和邻近效应的作用使变压器漏感值有所变化。 建立变压器T型的等效电路模型,提出了基于最二乘法的变压器漏感测量方法。并通过EMTP-ATP仿真和单相、三相变压器试验,验证了该方法的正确性和可行性。通过试验测得的变压器漏感值与采用铭牌计算的漏感值的相对误差在5%以内,说明基于最小二乘法的漏感测量方法具有较高的辨识度。 得到变压器漏感值后,考虑变压器的磁滞和涡流损耗,建立变压器精确的等效电路模型。采用低频正弦波测量变压器励磁特性,对不同频率下的涡流电流进行补偿,计算折算到工频下的励磁特性曲线。采用低频补偿法测得的励磁电流误差小于2.1%,说明低频补偿法基本能代替工频试验。而且低频法还能大大降低试验电源的容量,减小试验设备的体积和重量。