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正广电:关于变压器产生直流偏磁的危害与解决措施分析

2019年07月12日10:57 

正广电讯: 当流过变压器每相绕组的直流电流较大时,必然会引发铁芯饱和,从而导致励磁电流发生畸变,这就是所谓的直流偏磁现象。

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当分布式电源并入电网引起的变压器直流偏磁现象时,直流偏磁可能对电力系统造成危害。直流偏磁的存在会加大了变压器的损耗,降低效率,增大噪声,导致铁心饱和,严重时会引起逆变器颠覆,损坏功率开关管,严重影响逆变器的正常运行。

1.直流偏磁会造成变压器振动加剧: 直流偏磁下的变压器铁芯磁通偏移, 电流出现畸变现,磁致伸缩加剧,导致铁芯的振动加剧,时漏磁增大引起电磁吸力增大, 从而也加剧了铁芯的振动。

2.偏磁还会造成变压器噪声增大:变压器线圈中有直流电流流过时,变压器可能会因某一频率与变压器结构部件发生共振使噪声增大。

3.直流偏磁造成变压器局部过热变压器铁芯的拉板或支撑板通常是采用磁性材料,大的涡流损耗会导致拉板(或支撑板)温度升高。

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直流偏磁的危害如此严重,因此必须采取措施加以解决。解决偏磁问题的方法:

a.增加变压器铁心气隙,增加铁心的磁阻。

b.在变压器的原边绕组串联一个无极性隔直电容。大功率逆变电源中因为无极性电容耐压和容量的限制,需要大量的电容进行串并联,从而加大了成本、体积和重量(不适用与大功率逆变器)。另外,主电路中如果串入隔直电容,会降低了功率传递效率,影响系统的动态特性。

c.选择饱和压降和存储时间特性一致的开关管,减小控制电路的脉宽失真和驱动延时。

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