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1、引言

    進(jìn)行電壓互感器試驗(yàn)時(shí)，清楚電壓互感器的工作狀態(tài)是非常重要的，如果電壓互感器工作在飽和狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致老化嚴(yán)重、噪聲增大等，如果電壓互感器工作在線性區(qū)，且其功能又不能很好發(fā)揮，因此，獲得電壓互感器的磁化曲線，并且明白工作點(diǎn)所在的位置，有助于工作人員更好地了解其工作狀態(tài)。
    一般來(lái)說(shuō)，電壓互感器的磁化曲線就是Φ—i曲線，本文介紹獲得磁化曲線的兩種方法，一種是采用電磁性材料分析軟件的方法來(lái)仿真獲得，另一種是采用試驗(yàn)操作的方法來(lái)獲得。
2　利用電磁性材料分析軟件獲得磁化曲線的方法
2.1　試驗(yàn)步驟
    利用電磁性材料分析軟件來(lái)獲得磁性材料曲線的方法可以采用以下的三步來(lái)完成。
    第一步：采用電磁性材料分析軟件ANSYS，先做出計(jì)算模型，輸入計(jì)算的各個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)包括一次測(cè)線圈匝數(shù)、二次側(cè)線圈匝數(shù)、鐵芯磁導(dǎo)率的大小、周圍氣隙以及線圈磁導(dǎo)率的大小等，計(jì)算出電壓互感器在二次側(cè)攜帶額定負(fù)載(二次側(cè)的額定負(fù)載可以從變壓器的銘牌上得到)以及二次側(cè)空載的情況下，在電壓互感器的一次側(cè)模擬注入各個(gè)數(shù)值的直流電流值，即直流電流0~2 A，以保證電壓互感器達(dá)到深度飽和狀態(tài)，從而得到真正的磁化曲線。直流電流大小的選取根據(jù)互感器的實(shí)際情況來(lái)決定，原則上要保證在拐點(diǎn)附近選取的數(shù)值多一些，而且還要選擇超過(guò)拐點(diǎn)的一些數(shù)值，以便能夠最大限度地模擬出電壓互感器鐵芯的磁化曲線。
    第二步：在軟件上做出互感器在各個(gè)直流電流作用下對(duì)應(yīng)的磁勢(shì)A的數(shù)值，再利用公式 ∫lAdl=Ф，就可以求出在給定的電流數(shù)值下的磁通Ф的數(shù)值。
    第三步：根據(jù)得到的磁通Φ的數(shù)值以及引起這個(gè)磁通的直流電流I的數(shù)值，通過(guò)對(duì)應(yīng)的計(jì)算就可以得到互感器的磁化曲線。
2.2　試驗(yàn)結(jié)果分析
    采用ANSYS電磁性材料軟件模擬的方法，還可以得到以下的數(shù)據(jù)：電壓互感器內(nèi)部的磁性材料分布情況，電壓互感器內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布情況，電壓互感器線圈各個(gè)的電流數(shù)值下對(duì)應(yīng)的鐵芯的不同位置的磁性材料強(qiáng)度以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值。
    首先在試驗(yàn)中先做好電壓互感器的接線圖，接線圖分兩種情況，一種是電壓互感器攜帶額定負(fù)載的情況，另一種是電壓互感器空載的情況，試驗(yàn)中采用電路的模型圖如圖1所示。圖中R1為電源電阻，L1為電源電感，L2為一次側(cè)等效電感，R3+L3為二次側(cè)等效阻抗。