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)。
    一般來說，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仿真獲得，另一種是采用試驗(yàn)操作的方法來獲得。
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獲得磁性材料曲線的方法可以采用以下的三步來完成。
    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。