【摘 要】
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目前变压器绕组变形在线监测遇到的重要问题之一是如何向在线变压器注入激励信号,并获取响应信号。近些年提出的利用大直径电流传感器通过电磁耦合的方式来解决此问题具有一定的可行性,但在现场试验中电流传感器出现了电磁屏蔽失效的问题对此产生了很大的影响。本文对电流传感器在绕组变形在线监测中的电磁屏蔽问题进行研究,首先基于有限元仿真软件Comsol Multiphysics对电流传感器屏蔽外壳的具体作用进行仿真
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目前变压器绕组变形在线监测遇到的重要问题之一是如何向在线变压器注入激励信号,并获取响应信号。近些年提出的利用大直径电流传感器通过电磁耦合的方式来解决此问题具有一定的可行性,但在现场试验中电流传感器出现了电磁屏蔽失效的问题对此产生了很大的影响。本文对电流传感器在绕组变形在线监测中的电磁屏蔽问题进行研究,首先基于有限元仿真软件Comsol Multiphysics对电流传感器屏蔽外壳的具体作用进行仿真分析,并对仿真结果进行实验验证。随后仿真研究了外界干扰信号对不同传感器的影响机制进行研究,对绕组变形在线监测中应用的电流传感器屏蔽失效的原因进行分析。最后对利用电流传感器测量变压器套管电流的可行性进行了仿真研究,并在真型变压器套管上进行了实验验证。研究结果表明,屏蔽外壳对外界干扰信号的屏蔽效能随着外壳的主气隙增大而减少,并且具有线性关系,通过曲线拟合得到了比例系数k的范围。对不同方向的干扰信号屏蔽外壳呈现不同的屏蔽效能,屏蔽外壳的主气隙所在的平面越接近和干扰磁场的方向垂直,屏蔽效果越好。铁磁性材料屏蔽外壳在低频下的屏蔽效能要高于非铁磁性外壳,对于1kHz以上的干扰信号二者屏蔽效能相近。电流传感器在绕组变形中的应用场合中,传感器作为激励时会在其周围产生漏磁场,测量传感器会受到影响,并且对于开合式传感器这种现象更加明显。激励传感器的漏磁场作用在测量传感器上的磁场方向为环形,所以其影响很难被消除。变压器套管的升高座和法兰等金属性物体,对套管内部电流产生的磁场不会产生影响,验证了利用电流传感器测量套管电流信号的可行性。
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