本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變壓器剩磁檢測、消除一體化裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

大型電力變壓器直流試驗(yàn)后，鐵心中可能會(huì)殘留大量剩磁，使變壓器投運(yùn)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值較大、時(shí)間較長的勵(lì)磁涌流，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，同時(shí)剩磁對變壓器常規(guī)試驗(yàn)、相關(guān)一次設(shè)備都有較大影響。

變壓器剩磁的產(chǎn)生主要有兩個(gè)方面原因：一是變壓器鐵心等磁性材料具有磁滯效應(yīng), 即磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于磁場強(qiáng)度H的變化；二是變壓器投運(yùn)前繞組直流電阻測試等直流試驗(yàn)施加的外部直流電場，使變壓器鐵心材料單方向磁化，試驗(yàn)結(jié)束后由于磁滯效應(yīng)產(chǎn)生剩磁。

磁性物質(zhì)都具有保留其磁性的傾向，其磁化存在著明顯的不可逆性，這種現(xiàn)象就是磁滯現(xiàn)象。

變壓器鐵心一般采用硅鋼片制作而成，硅鋼片是一種含硅量在0.8～4.8%的鋼材，具有較高的電阻率，較大的磁導(dǎo)率，較小的矯頑力、磁滯損耗和渦流損耗。

新投運(yùn)或大修后的電力變壓器在投入電網(wǎng)前需進(jìn)行一系列的預(yù)防性試驗(yàn)，以保障變壓器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合要求。大型電力變壓器進(jìn)行繞組直流電阻測試等試驗(yàn)時(shí)，為提高測量精度，縮短測量時(shí)間，通常采用5～20A的恒定直流電流，通入直流電流的繞組相當(dāng)于螺線圈，在其周圍產(chǎn)生磁場，該磁場對鐵心來說是外磁場，使鐵心磁化。當(dāng)完成試驗(yàn)并進(jìn)行放電后，外磁場消失，但由于磁滯效應(yīng)，鐵心的磁化強(qiáng)度不會(huì)降到零，仍會(huì)在鐵心保留部分磁化強(qiáng)度，即產(chǎn)生了剩磁。剩磁及極性取決于切斷磁勢瞬間的磁通值及極性，其大小還與鐵磁材料的特性有關(guān)。較大的鐵心剩磁使變壓器投運(yùn)時(shí)產(chǎn)生數(shù)值較大、時(shí)間較長的勵(lì)磁涌流，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使變壓器不能順利投運(yùn)；使變壓器的震動(dòng)、噪聲增大，對變壓器的結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生影響，縮短變壓器的大修周期；使變壓器輸入、輸出的電壓、電流量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而對很多常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目產(chǎn)生干擾，甚至使某些試驗(yàn)失去意義；使鐵心半周飽和，在勵(lì)磁電流中產(chǎn)生大量偶次諧波，不僅增加了變壓器的無功損耗，也讓變壓器稱為電網(wǎng)諧波源，影響供電質(zhì)量，同時(shí)也可能與級聯(lián)或并聯(lián)的變壓器形成和應(yīng)涌流，威脅相關(guān)一次設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種變壓器剩磁檢測、消除一體化裝置及其使用方法，其即能智能檢測變壓器是否需要消磁，進(jìn)行智能消磁，又能直觀顯示消磁結(jié)果。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種變壓器剩磁檢測、消除一體化裝置，其包括與變壓器低壓側(cè)繞組連接的交流電源模塊、智能調(diào)壓單元、輸入端與智能調(diào)壓單元的輸出端相連接的直流電源模塊、人機(jī)交互單元、與人機(jī)交互單元相連接的控制采集模塊、用于采集輸出電壓電流數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊以及與數(shù)據(jù)采集模塊連接的數(shù)據(jù)分析模塊，直流電源模塊輸出端子與變壓器高壓繞組連接。

所述人機(jī)交互單元包括接口模塊、顯示模塊以及鍵盤模塊。

一種變壓器剩磁檢測、消除一體化裝置的使用方法，其包括如下步驟：

a、通過所述人機(jī)交互單元設(shè)置指令，控制采集模塊采集人機(jī)交互單元指令，控制回路接受指令，控制交流電源模塊輸出端子向變壓器低壓側(cè)施加交流電壓，施加電壓從0開始，勻速升壓，每隔10V數(shù)據(jù)采集模塊采集一個(gè)電流值直至預(yù)定電壓值；然后勻速降低電壓，仍每隔10V數(shù)據(jù)采集模塊采集一個(gè)電流值直至電壓為0；

b、數(shù)據(jù)采集模塊將采集數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將升壓過程中電壓50V及以上不同電壓值下電流值除以相應(yīng)電壓值并累加，作為電流上升曲線計(jì)算值 ；將降壓過程中預(yù)定電壓值至50V不同電壓值下電流值分別除以相應(yīng)電壓值并累加，作為電流下降曲線計(jì)算值；

c、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)計(jì)算差異系數(shù)D，差異系數(shù)D的計(jì)算公式為，

d、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析D的數(shù)值，差異系數(shù)D在設(shè)定閾值以下時(shí)，剩磁較小，變壓器無需進(jìn)行消磁處理，差異系數(shù)D大于設(shè)定閾值時(shí)，剩磁較大，變壓器需進(jìn)行消磁處理；

e、若差異系數(shù)D大于設(shè)定閾值時(shí)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)判定剩磁方向；人機(jī)交互單元設(shè)置指令，直流電源模塊工作，對變壓器進(jìn)行消磁；

f、重復(fù)步驟a、b、c、d對變壓器消磁效果進(jìn)行驗(yàn)證。

還包括如下步驟：將所述步驟a、b、c的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對比分析消磁前后數(shù)據(jù)及歷史消磁數(shù)據(jù)，判斷消磁效果。

本發(fā)明的積極效果為：通過人機(jī)交互單元、控制采集模塊、交流電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以智能檢測變壓器是否需要消磁，利用直流電源模塊然后進(jìn)行智能消磁，智能調(diào)壓單元可以隨時(shí)調(diào)節(jié)直流電源的電流可以有效對變壓器進(jìn)行消磁，人機(jī)交互單元有顯示模塊又能直管顯示消磁結(jié)果，并與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)律。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種變壓器剩磁檢測、消除一體化裝置的模塊示連接意圖；

圖2為本發(fā)明裝置使用方法流程圖；

圖3為本發(fā)明在使用時(shí)變壓器剩磁檢測及消除流程圖。

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，本發(fā)明包括與變壓器低壓側(cè)繞組連接的交流電源模塊、用于變換交直流的電源轉(zhuǎn)換模塊、智能調(diào)壓單元、輸入端與智能調(diào)壓單元的輸出端相連接的直流電源模塊、人機(jī)交互單元、與人機(jī)交互單元相連接的控制采集模塊、用于采集輸出電壓電流數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊以及與數(shù)據(jù)采集模塊連接的數(shù)據(jù)分析模塊，直流電源模塊輸出端子與變壓器高壓繞組連接。所述人機(jī)交互單元包括接口模塊、顯示模塊以及鍵盤模塊。所述交流電源模塊型號(hào)為DYYJL-1，智能調(diào)壓單元型號(hào)為DYYTY-1，直流電源模塊為DYYZL-1，控制采集模塊的型號(hào)為DYYLZ01，數(shù)據(jù)采集模塊的型號(hào)為PJZXCJ-6，數(shù)據(jù)分析模塊的型號(hào)為PJZXFX-3。

如附圖2、3所示，本發(fā)明一體化裝置的使用方法為：a、通過所述人機(jī)交互單元設(shè)置指令，控制采集模塊采集人機(jī)交互單元指令，控制回路接受指令，控制交流電源模塊輸出端子向變壓器低壓側(cè)施加交流電壓，施加電壓從0開始，勻速升壓，每隔10V數(shù)據(jù)采集模塊采集一個(gè)電流值直至預(yù)定電壓值；然后勻速降低電壓，仍每隔10V數(shù)據(jù)采集模塊采集一個(gè)電流值直至電壓為0；

b、數(shù)據(jù)采集模塊將采集數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)將升壓過程中電壓50V及以上不同電壓值下電流值除以相應(yīng)電壓值并累加，作為電流上升曲線計(jì)算值；將降壓過程中預(yù)定電壓值至50V不同電壓值下電流值分別除以相應(yīng)電壓值并累加，作為電流下降曲線計(jì)算值；

c、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)計(jì)算差異系數(shù)D，差異系數(shù)D的計(jì)算公式為，

d、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析D的數(shù)值，差異系數(shù)D在設(shè)定閾值以下時(shí)，剩磁較小，變壓器無需進(jìn)行消磁處理，差異系數(shù)D大于設(shè)定閾值時(shí)，剩磁較大，變壓器需進(jìn)行消磁處理；

e、若差異系數(shù)D大于設(shè)定閾值時(shí)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)判定剩磁方向；人機(jī)交互單元設(shè)置指令，直流電源模塊工作，對變壓器進(jìn)行消磁；

f、重復(fù)步驟a、b、c、d對變壓器消磁效果進(jìn)行驗(yàn)證。

將所述步驟a、b、c的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，對比分析消磁前后數(shù)據(jù)及歷史消磁數(shù)據(jù)，判斷消磁效果。

對電力變壓器直阻測試后，基于空載電流法的變壓器鐵心剩磁檢測方法，得到表征所述電力變壓器剩磁通的差異系數(shù)，所述剩磁通的極性與所述電力變壓器在直阻測試中的直流電源電壓的極性相同；通過人機(jī)交互單元界面讀取所述電力變壓器的差異系數(shù)，根據(jù)差異系數(shù)輸入控制指令；向所述電力變壓器高壓側(cè)加所述反向磁通，所述反向磁通中的暫態(tài)磁通與所述剩磁通的方向相反，以抵消所述剩磁通。勵(lì)磁試驗(yàn)數(shù)據(jù)均可儲(chǔ)存至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可進(jìn)行對比分析。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。