主变铁芯电流分析

主变的结构特点主变是电力系统中的重要设备，用于将发电机输出的低电压变换为输送电网所需的高电压。

主变具有以下几个结构特点：1. 磁心结构：主变的磁心一般由铁芯组成，以提高磁路的导磁性能。

铁芯可以采用铁心式、柱式或壳式结构。

铁心的材料通常选择硅钢片，因为硅钢片具有较低的磁滞损耗和涡流损耗，能够有效降低主变的铁心损耗。

2. 绕组结构：主变的绕组是将电能从低电压侧传输到高电压侧的关键部分。

主变的绕组一般由高压绕组和低压绕组组成，绕组材料常用的有铜和铝。

绕组的结构形式有螺绕式、波绕式、连续式等。

绕组的设计要考虑电磁力的平衡，以及绝缘和散热等因素。

3. 冷却系统：主变在工作过程中会产生一定的热量，需要通过冷却系统进行散热。

常见的冷却系统有自然冷却和强迫冷却两种方式。

自然冷却主要依靠空气对主变进行散热，适用于小型主变；强迫冷却则通过风机或水冷系统将热量带走，适用于大型主变。

冷却系统的设计要考虑主变的额定功率、环境温度和可靠性要求等因素。

4. 绝缘结构：主变的绝缘结构是保证主变安全运行的重要组成部分。

绝缘结构包括绝缘材料和绝缘支撑结构。

常见的绝缘材料有油纸绝缘、干式绝缘和气体绝缘等。

绝缘支撑结构一般由绝缘子和支撑构件组成，用于支撑和固定绝缘材料。

5. 控制与保护系统：主变的控制与保护系统用于监测主变的运行状态，并在出现故障时进行保护。

控制系统包括电流、电压和温度等参数的检测与控制；保护系统包括过流、过压、短路等故障的检测与保护。

主变作为电力系统的核心设备，在电力系统中起到了至关重要的作用。

它通过将发电机的低电压升压为输电网所需的高电压，实现了远距离电能传输。

主变的结构特点包括磁心结构、绕组结构、冷却系统、绝缘结构以及控制与保护系统。

这些结构特点的合理设计和选用，可以提高主变的效率、可靠性和安全性。

在磁心结构方面，采用合适的铁芯结构和材料，可以降低主变的铁损和磁滞损耗，提高磁路的导磁性能。

绕组结构的设计也非常重要，要考虑电磁力的平衡，以及绝缘和散热等因素。

ES-2010变压器铁芯接地电流在线监测系统使用说明书福州亿森电力设备有限公司ES-2010变压器铁芯接地电流在线监测系统(固定安装型)使用说明书1 概述变压器运行时，经常出现因铁芯绝缘不良造成的故障，铁芯绝缘不良或多点接地时，形成金属性短路接地，会产生较大的放电脉冲，可由高频信号局放监测发现。

有时也会出现不稳定短路接地，但绝缘两点接地故障时，便形成工频短路电流。

因此利用检测接地电流工频分量来判断铁芯绝缘是否正常相当有效。

注：DL/T 596-1996《电力设备预防性试验导则》中规定：铁芯绝缘正常时，接地电流不大于0.1A。

上述情况也可用在线监测铁芯接地电流量的方法，来判断其内部绝缘的劣化，可起到故障早期预报的作用。

ES-2010变压器铁芯接地电流在线测量系统就是采用此原理，采用电测法，在不改变原设备接线的情况下，将信号取样点选择在变压器铁芯接地引出线处，使用特制的线圈制作的高灵敏度传感器。

直接测量，并显示变压器运行状态下，接地电流值。

该产品应用本公司专利技术：高压电流传感器专利号：ES224991111892 主要技术指标2.1 测量内容：运行变压器铁芯或夹件接地电流值（A）。

2.2 仪器组成：信号采集器、智能集中器（铁芯和夹件采集数据显示，历史数据查询、通讯（RS232）数据上传、光示信号节点控制）。

2.3 测量范围：0～1.999A、精度1级。

2.4 使用条件①户内、户外、在线测量②环境温度-20～60℃③环境湿度< 80%2.5 测量传感器内窗：700×152.6 稳定工作时间3分钟2.7 工作电源：220V AC；50Hz；功耗：10W2.8 外型：见机箱图；重量1.9 Kg ；2.9 安装：见安装图3 箱内面板布置说明：（1）RS232插座。

（2）电源开关。

（3）液晶显示。

（4）触摸键盘。

4以上接线端子定义见7.2集中器接线说明：箱体内面板5 采集器机箱外形图6 安装说明 6.1 采集器安装：6.1.1打开互感器另外半只，穿铁芯接地线或夹件接地线，用螺栓将所带附件固定在机箱互感器安装架上。

主变的工作原理
主变是一种电力传输和分配系统中的关键设备，它起到将高压电能转换为低压电能的作用。

主变的工作原理主要依靠电磁感应和变压器原理。

主变的核心部分是变压器，它由两个或更多的线圈组成。

其中一个线圈称为主线圈，连接到高压电源上，另一个线圈称为副线圈，连接到低压电网上。

两个线圈之间通过磁场相互作用实现能量的传输。

当通过主线圈通入交流电时，会在铁芯中产生一个变化的磁场。

这个磁场通过铁芯传导到副线圈中，诱导出一个相应的电流。

根据变压器的原理，主线圈中的匝数与副线圈中的匝数之比就是电压变化的比例。

通过调整主线圈和副线圈的匝数比，可以实现电压的升降。

当主线圈匝数较多时，副线圈的电压就会降低。

反之，当主线圈匝数较少时，副线圈的电压就会升高。

通过这种方式，主变可以根据需要将高压电网的电能转换为适用于低压电网的电能。

除了电压变化外，主变还负责维持系统间的相对电压稳定。

在电力传输和分配过程中，由于电阻、电感和电容等因素的存在，电压会发生波动。

主变通过自动调整线圈之间的电压比例，来对电网进行稳压，保持工频电压的稳定。

总之，主变通过利用变压器原理实现了电能的传输和变化。

它
在电力系统中具有重要的作用，不仅可以实现电压的升降转换，还能保持电压的稳定性，为电力传输和分配提供了可靠的支持。

一、实验目的1. 理解主变差动保护的基本原理和作用。

2. 掌握主变差动保护的实验方法及步骤。

3. 分析实验数据，验证差动保护的性能。

二、实验原理主变差动保护是一种重要的继电保护装置，用于保护电力系统中的主变压器。

它的工作原理是基于差动原理，通过比较主变压器两侧的电流，当两侧电流不相等时，说明主变压器内部存在故障，此时差动保护装置会发出动作信号，切断故障电路，保护主变压器及其连接的设备。

实验中，主变差动保护采用BCH-2型差动继电器，通过测量主变压器两侧的电流，比较其差值，当差值超过整定值时，继电器动作，发出保护信号。

三、实验设备1. 主变压器：三相三绕组降压变压器，容量Se40.5MVA，电压110/22.5%kV/385/22.5%kV/11kV，接线方式：Ydd11-11，变压器额定电流：213A/608A/2130A。

2. BCH-2型差动继电器。

3. 电流互感器：带有气隙的D级铁芯互感器。

4. 实验控制箱。

5. 示波器。

6. 电源。

四、实验步骤1. 连接实验电路，确保各设备连接正确。

2. 调整电流互感器变比，使其满足实验要求。

3. 设置差动继电器整定值，包括差动线圈匝数、继电器动作电流和灵敏度。

4. 通电运行，观察差动继电器动作情况。

5. 改变主变压器两侧电流，观察差动继电器动作情况。

6. 记录实验数据，分析差动保护性能。

五、实验数据及分析1. 实验数据如下：| 差动线圈匝数（Wcd.js） | 继电器动作电流（Idz） | 灵敏度（K1m） || ----------------------- | --------------------- | -------------- || 6 | 10A | 2.1 |2. 实验过程中，当主变压器两侧电流相等时，差动继电器不动作；当主变压器两侧电流不等时，差动继电器动作，发出保护信号。

3. 分析实验数据，可知：（1）差动继电器动作电流和灵敏度满足实验要求，能够有效保护主变压器。

[汇总]主变试验作业指导书（整版）(文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）1.目的：为了保证**电厂二期工程（2×900MW）#6标段变压器设备安装的施工质量，检验变压器安装质量和设备质量符合有关规程规定，保证变压器安全投运。

2.适用范围：适用于**电厂二期工程（2×900MW）#6标段主变压器交接试验。

3.编制依据：3.1.SIEMENS 施工图纸及安装手册3.2.《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分）3.3.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150—91）4.试验项目：4.1.测量绕组连同套管的直流电阻。

4.2.检查所有分接头的变压比和变压器的接线组别。

4.3.测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比和极化指数。

4.4.测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tgδ。

4.5.测量绕组连同套管的直流泄漏电流。

4.6.测量铁芯和夹件对外壳的绝缘电阻。

4.7.高压套管试验。

4.8.绝缘油试验。

4.9.检查相位。

5.试验人员：5.1.试验负责人一名。

5.2.试验人员三名。

6.试验条件：6.1.变压器本体及铁芯接地施工完毕。

6.2.变压器本体及其附件均安装结束，并经质检验收合格。

6.3.变压器本体及分接头切换开关已注油至运行油位，且静置20小时以上。

6.4.变压器附近的有关沟道施工完毕，现场已清理平整。

6.5.变压器技术文件和出厂试验报告齐全。

6.6.当变压器处于真空状态下时，禁止任何试验测试。

7.试验方案：见附图一。

8.试验方法：8.1.测量绕组连同套管的直流电阻：8.1.1.试验接线：微欧快速测量仪被测绕组测试直流电阻接线图8.1.2.试验仪器：微欧快速测量仪8.1.3.试验步骤：a.检查试验接线。

b.测量高压绕组在各分接位置的直流电阻。

c.测量低压绕组直流电阻。

d.记录数据同时记录变压器的上层油温。

e.记录表格：a.相间的最大不平衡率小于2%。

b.换算到同一温度下，与出厂值比较相应变化小于2%。

一起由励磁涌流引起主变跳闸的分析及解决措施摘要：本文分析了一起变压器空载充电操作过程中，较大的励磁涌流造成相关保护装置的误动作跳闸事件。

本文从励磁涌流产生的特点及其形成的原理，并结合现场相关差动保护定值和录波报告的实际情况，探讨励磁涌流与变压器内部故障电流区别，进而探讨变压器励磁涌流的抑制机理，并提出了一些解决和预防的措施。

关键词：变压器励磁涌流故障差动保护前言随着电网规模不断扩大，电力变压器的使用数量越发的增加，然而变压器作为电力系统电压转换的设备，其工作原理是根据电磁感应制成的静止设备，在对变压器进行空载充电或者遇到外部故障突然甩负荷或切除故障之后恢复工作电压时，变压器绕组线圈就会因磁路饱和而产生励磁涌流。

然而作为变压器主保护之一的差动保护面对励磁涌流的影响虽能够作出相应的闭锁但是在实际的应用中效果却不达预期，依然会因励磁涌流而造成保护的误动。

为此本文想通过一起因励磁涌流引起的变压器跳闸事件，透过励磁涌流产生的机制来识别涌流，从而改善涌流对保护的影响，达到减少或避免保护的误动。

1、变压器励磁涌流的产生及其特点1.1励磁涌流的形成电力变压器是通过应用电磁感应原理，合闸前U=0，此时绕组在铁芯磁路中的磁通为0即磁通势为零，在合闸瞬间，外电压的作用下，将使变压器绕组的磁场发生变化，但是由于变压器绕组类似于电感线圈，在感应回路中其磁通特性不能发生突变，因此，根据磁链守恒原理变压器的铁芯线圈间产生一个非周期分量的磁通Φfz，其幅值为Φm，，并通过很大的励磁电流来抵消外电压产生的磁场的变化，由于变压器的铁芯越材料具有非线性特性，若铁芯越饱和，则产生的抵消外磁通所需的励磁电流就愈大。

如果变压器内部由于做过高压试验而有剩磁的，且其剩磁极性又相同时，则将使铁芯饱和程度加深，使绕组的励磁电抗大幅降低，而产生更大的励磁涌流。

电力变压器电压为U，磁通为Φm则有：图2 空载合闸时的励磁涌流波形图3 变压器的故障电流2.2故障电流的特点：1）变压器发生短路故障时，产生的短路电流谐波含量比较少。

论变压器经济运行1. 绪论变压器经济运行是指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。

换言之，经济运行就是充分发挥变压器效能，合理地选择运行方式，从而降低用电单耗。

所以，变压器经济运行无需投资，只要加强供、用电科学管理，即可达到节电和提高功率因数的目的。

2. 概述2. 1变压器的技术参数2. 1. 1空载电流空载电流的作用是建立工作磁场，又称励磁电流。

当变压器二次侧开路，在一次侧加电压U1e时，一次侧要产生电流Io——空载电流。

通常Zm？Z1，则Z1可以忽略。

Io=U1e/（Z1+Zm）（2-1）Z1——变压器一次阻抗Zm——变压器激磁阻抗2. 1. 2空载损失由于励磁电流在变压器铁芯产生的交变磁通要引起涡流损失和磁滞损失。

涡流损失是铁芯中的感应电流引起的热损失，其大小与铁芯的电阻成反比。

磁滞损失是由于铁芯中的磁畴在交变磁场的作用下做周期性的旋转引起的铁芯发热，其损失大小由磁滞回线决定。

2. 1. 3短路电压（短路阻抗）短路电压是指在进行短路试验时，当绕组中的电流达到额定值，则加在一次侧的电压。

uk%=Uk/U1e *100% （2-2）从运行性能考虑，要求变压器的阻抗电压小一些，即变压器总的漏阻抗电压小一些，使二次侧电压波动受负载变化影响小些；但从限制变压器短路电流的角度，阻抗电压应大一些。

2. 1. 4短路损失短路损失Pk是变压器在额定负载条件下其一次侧产生的功率损失（亦铜损）。

变压器绕组中的功率损失和绕组的温度有关，变压器铭牌规定的Pk值，指绕组温度为75℃时额定负载产生的功率损失。

2. 2变压器存在经济运行的因素2. 2. 1变压器间技术参数存在差异每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，及无功功率的空载消耗和额定负载消耗。

因变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，所以上述参数各不相同。

因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器的运行方式运行。

主变工作原理及作用
主变是电力系统中的一种重要设备，它的主要作用是改变交流电的电压，以适应不同的电力传输、配电和使用需求。

主变的工作原理可以分为如下几个步骤：
1. 通过变压器原理实现电压的变换：主变中通过共用铁芯的两个相邻线圈（即初级绕组和次级绕组），通过电磁感应的原理将电压转换成所需的不同电压。

当主变的初级绕组（高压侧绕组）接入高压电源时，引起线圈的电流变化，在铁芯中产生交变磁场，从而诱导出次级绕组（低压侧绕组）的电压。

2. 传递和控制电能：主变通过变压器原理将高电压传递给低电压侧，以满足不同地区和设备的电力需求。

通过改变高压侧的电流和次级绕组的匝数比，可以实现电能的传递控制。

3. 提供电力稳定：主变可以根据电力系统的需求，通过调节次级绕组的匝数比，以维持稳定的电压输出。

通过对电源端的高电压进行调节，可以保持稳定的低电压供电，提供稳定的电力。

4. 提供电力调度：主变作为电力系统的一部分，可以进行电力调度，即根据不同的负载需求，调整主变的输出电压。

通过电网运行中的各种监测和调整手段，实时调整主变的工作状态，以满足电网的需求。

总之，主变在电力系统中具有重要的作用，通过变压器原理实现电压的变换，提供稳定的电力供应并具备调度能力。

它是电
力系统中的关键设备，为电力传输、配电和使用提供了可靠的支持。

电力机车主变压器的故障诊断及分析处理摘要：电力机车主变压器通常用于将接触网上的高压电转换成适用机车内各类设备的低压电，变压器故障主要集中在管路系统漏油，冷却系统通风机卡滞，散热器堵塞，以及温度检测装置连接插头或者传感器失效等方面。

针对以上常见的变压器故障类型分析了具体的诊断方法，以下提出了处理相关故障的技术措施。

关键词：电力机车；主变压器；故障诊断；处理措施引言：电力机车主变对维持牵引动力具有非常重要的作用，在实际运行过程中主变上也会出现一些故障，并且有些故障的发生率较高，且大部分与主变的冷却系统、油路系统及其油温监测系统相关。

在日常管理中要结合变压器的特点以及管理数据，加强对常见故障因素的诊断和处理，提高变压器的可靠性。

一、电力机车主变压器结构电力机车的主变压器实际上就是安装在机车上的牵引变压器，其功能是实现接触网电压的转换，接触网上的电压为25kv（额定电压，实际存在上下浮动），而电力机车上的各种用电设备多运行在较低的电压上，因而需借主变实现降压。

国内电力机车上的变压其按照绕组和铁芯的相对位置差异分为壳式和芯式两种类型，虽然存在一定的差异，但结构上基本一致。

电力机车主变的核心组成包括绕组、铁芯、变压器油、冷却系统以及油箱等。

另外，电力机车牵引变压器上还设计了一系列继电保护装置，典型的如油流继电器、压力释放阀、信号温度计、油位表等[1]。

电力机车主变上的故障通常由各个组成部分所引起。

二、电力机车主变压器的常见故障及其诊断和处理（一）主变铁芯故障及其诊断处理①故障现象。

电力机车的主变压力器在正常运行时，由于绕组通电，因而会产生电场，并且这种电场覆盖了油箱、铁芯以及其他各种金属构件。

但各个区域的电场强度存在很大的差异，因而需在铁芯上设计接地，否则会引发强烈的放电作用。

变压器的绝缘性能将受到严重影响，尤其是变压器绝缘油。

铁芯故障主要分为两类，其一是施工工艺造成短路。

其二是金属软管、不锈钢软管多点接地，这种情况下会造成铁芯局部烧毁，通过观察即可判断。