复杂工况下的电磁性能测量技术

孔庆奕，程志光，李悦宁

(1．河北工业大学 电气工程学院，天津 300401;2．保定天威集团公司，河北 保定 071056;3．华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071056)

大型电力变压器中的铁心和磁屏蔽采用高导磁性能的取向硅钢片叠积而成，对叠片铁心和磁屏蔽中的杂散损耗、局部过热问题的分析及其结构优化是电力变压器设计中的重点问题［1－2］。大量的研究结果表明，磁性材料中的电磁场分布和损耗分布结果的准确度和有效性归根结底取决于材料在实际工作状态下的电磁性能［3－4］，而电工材料供应商提供的电磁性能数据，例如取向硅钢片的铁损和磁化性能曲线，通常是在标准规定的条件下测量得出的。

爱泼斯坦方圈作为一种标准的用于测量硅钢片低频和一维磁性能的专用磁测量仪器已被广泛应用，其测量数据具有较好的重复性。与环形样件相比，爱泼斯坦方圈采用被测样片双搭接结构，具有制作相对简单、不须重复绕制励磁绕组和测量绕组等优点。然而爱泼斯坦方圈做为一种单相变压器铁芯模型，磁场、磁通密度、损耗和激磁功率仅仅在方圈每个铁轭中段认为是均匀分布的，角部搭接处的磁通密度和比总损耗的不均匀性增加并使得实际的磁路长度存在变数［5－8］。国际和国内所采用的电工钢片(带)测量方法规定标准爱泼斯坦方圈为25cm方圈，有效磁路长度被规定为0.94 m［9］。但是，标准爱泼斯坦方圈实际的等效磁路长度并不总是等于0.94 m，在非标准规定的测试条件下受很多因素影响。……