铁心电抗器的漏磁通和漏磁损耗的特殊性.pdf

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1、90泰工案技术电子技术铁心电抗器的漏磁通和漏磁损耗的特殊性禹云长，李学成，葛德馨(山东电力设备有限公司，济南250022)摘要：介绍了电抗器的漏磁通及其影响，铁心电抗器的基本结构形式。由于特殊结构所决定的铁心电抗器的漏磁及漏磁损耗的特殊性。关键词：电抗器；漏磁通；漏磁损耗1铁心电抗器的基本结构、漏磁通及影响变压器及电抗器的磁通按是否与绕组全部匝数交链分为主磁通抖、、}仟E弓丰}}t和漏磁通，其量值及分布与结构、电流、匝数、介质有关。通电空～亡：弓心螺线管插入铁心后，其电感、电抗便增大。图l表示单相双绕组、变压器。⑨0⑥ii404444-a心柱无气隙b心柱有气隙图2两种

2、铁心电抗器器身同容量、同电压等级的铁心电抗器，铁心有气隙时的漏磁通将远远大于没有气隙时的漏磁通。电流一定时，借助铁心，同一绕组可提供更大的电抗。图2b所示电抗器是由图2a所示的铁心电抗器心柱分段带气隙得到的，其它未变。这种结构变化使主、漏磁通之比发生了巨变。在这种心柱结构的变化下这两种铁心电抗器有如下相同的参数主磁通回路长为L、硅钢片磁场均匀且导磁率为铁心有效面积为S、绕组匝数为N，并设二者的总激磁电流均为I总；有如下不同的参数：图2a铁心磁密为B、磁场强度为H，图2b铁心饼及铁轭磁密为B，、图1单相双绕组变压器的电路及磁路结构磁场强度为H1，气隙等效导磁面积为S+／

3、XS、磁密为B、磁场强度1一铁心柱；2一下轭；3一上轭；4一旁轭；5一旁轭为H、导磁率为所有气隙的磁路总长为L1。6一一次绕组；7一二次绕组下面分析漏磁通与主磁通有什么变化。心柱的变化并未改变决定漏磁通的漏磁面积、漏磁高度等条件，也未影响漏磁通回路，如果忽略微弱的挤流效应，则这两种结构的铁如果去掉一个绕组并将铁心柱分段使之有气隙，就成为实际的心电抗器漏磁通均未改变，即cP2=4。又因为二者的漏磁回路完全一样，单相铁心电抗器。铁心电抗器中的磁通在铁心硅钢片所规定路径流所以二者的漏磁通所需的激磁安匝相等，又因为匝数未变，所以二者通，即沿铁心柱(包括铁心饼之间的气隙)一上铁

4、轭一旁轭一下铁轭一的所需的漏磁通激磁电流相等。总电流分为主磁通激磁电流和漏磁通铁心柱闭合的是主磁通。与之对应的电抗称主电抗，在绕组中激励激磁电流，总电流、漏磁通激磁电流分别相等则主磁通激磁电流相等，起主磁通的电流及其在主电抗上的压降称为主磁通激磁电流和主电因此可设此两种铁心电抗器的主磁通激磁安匝数均为NI。图2b中主抗压降。总磁通中的其它部分称为漏磁通，激励起漏磁通的电流和电压称为漏磁通激磁电流和漏电抗电压。图2中并未画油箱及夹件磁通流过气隙后再流经心饼，因此气隙与心饼中的磁通为同一值，再利用公式~o=BS和B=I，可以推导出如下关系：和铁心结构件，实际上大部分漏磁通

5、将在油箱，夹件等金属结构件中流通。主、漏磁通均在绕组中产生感应电势。主磁通只在铁心中H=——=一H．‘产生损耗；而漏磁通则在绕组中和油箱、夹件等金属结构件中产生0(S+As)式中△S是气隙导磁的等效扩大面积，它与S相比很小，所以漏磁损耗，另外漏磁通的一部分也要进入铁心，在铁心中产生损耗。对变压器而言，若无漏电抗，则二次绕组短路时，其一次绕组也H2H。相当于工作在短路状态，因此变压器必须有一定的阻抗电压百分数；在一般磁密值状态下，硅钢片的导磁率约是空气导磁率的对电抗器而言，漏磁通则没有好作用，而且其负面作用还很严重。20000倍，所以H约是H的20000倍。对图2b的主

6、磁通回路应用全各种电抗器中漏磁通的不利影响是：第一，当漏感电势不平衡而电流定律，得结构上又不能有效遏制环流时(多根导线并绕而又不完全换位，各根H2L】+H1(L—L1)=NI导线在漏磁场中出现的机率不同)，产生环流和环流损耗；第二，在工程中L是L的1O倍至4O倍左右，而H2是H1的20000倍，绕组中产生涡损；第三，在金属结构件中产生漏磁损耗；第四，漏磁因此上式可化为使铁心硅钢片之外的其它铁磁物体变成磁铁，而在交变的漏磁场的交H2L=NI(1)变电磁力作用下这些磁铁必然产生磁分子和整块磁体的机械振动，发对图2a的主磁通回路应用全电流定律，得出电磁噪声和机械噪声。HL=

7、NI(2)2铁心电抗器的漏磁通及漏磁损耗的特殊性由式(1)、(2)得2．1同容量、同电压等级的铁心电抗器，铁心没有气隙时与有气隙时H／H2=L／L(3)的漏磁通量值的差别图2a中主磁通为电子技术柬工案投术91驴i=BS=>HS(4)有同一型式(同为筒式或同为饼式)、同一种线规、同一电抗高图2b中主磁通为度hr。根据磁势平衡原理，变压器一、二次绕组的磁通总是互相3=B2(s+△S)一‰H2S(5)削弱的，而且二者基本是平衡的，其低压绕组内侧至铁心处及高由式(3)、(4)、(5)得压绕组外侧漏磁通合成后为零，漏磁空道内漏磁面面积为矩形的／=L／()：1／