变压器空载合闸原理

变压器空载合闸过程中的和应涌流及应注意的问题(1)摘要：论述了变压器空载合闸过程中产生和应涌流的特点、问题及应采取的防范措施和对策。

关键词：励磁涌流；和应涌流；变压器；空载合闸；中性点0前言当发电厂或变电所内母线上连接两台或两台以上的变压器时，如果一台变压器进行空载合闸，在变压器绕组中将出现励磁涌流，与此同时，在与其并联运行的其它中性点接地变压器绕组中也将出现浪涌电流，称作和应涌流。

和应涌流与励磁涌流密切相关，交替产生。

当变压器的励磁涌流处于峰值附近时，母线电压的瞬时值较低，此时不会产生和应涌流；当变压器的励磁涌流处于间断期间，励磁涌流为零；母线电压恢复到额定电压附近，变压器在励磁涌流的直流分量和高电压共同作用下将产生和应涌流。

和应涌流的性质不仅取决于变压器是否空载，还与变压器中性点是否接地有关。

中性点不接地时，将只产生励磁涌流，不产生和应涌流，如图1所示。

本文仅以双母线连接方式为例，说明和应涌流的相关问题。

1和应涌流的特点变压器空载合闸产生励磁涌流时含有很大的直流分量和大量的非周期分量，该直流分量流经其并联的(假设变压器A运行于I母线，启动变压器C运行于H母线．变压器A、C中性点接地运行，变压器B 停运)中性点接地变压器的励磁电抗，使变压器铁心趋向饱和，从而产生相应的和应涌流。

其特点为：(1)相对于励磁涌流而言，和应涌流为负(反)向的，即当变压器空载合闸而铁心为正向饱和时，并联运行变压器的铁心趋向反向饱和．如图l所示-变压器B空载合闸时，变压器B中的励磁涌流方向、变压器A和变压器C励磁电抗中和应涌流的方向如图示箭头所指方向。

(2)变压器由初始的不饱和状态逐渐过渡到饱和状态，和应涌流将由小到大逐步增长，和应涌流的大小与励磁涌流的大小有关。

2和应涌流存在的问题相对于和应涌流的上述特点，存在如下相应的问题：(1)由于和应涌流方向相对于励磁涌流方向反向。

当系统中某台变压器空载合闸时，零序电流通过两变压器中性点、大地进入运行变压器，可能引起运行变压器零序过流保护误动跳闸，如图1虚线所示。

变压器空载投运时的无故障跳闸原因分析及对策周连平【摘要】Relay protection system is used for protecting transformers malfunction. As an unloaded transformer starts-up, it can give birth to magnctizing inrush current which could lead to unsuccessful start-up. Meanwhile, the transformer is on the condition of trou-ble-free operation. By analyzing magnetic field and current of the transformer, the difference between magnetizing inrush cur-rent and fault current can be found. By adopting certain countermeasures, the trouble free jump of the transformer can be ef-fectively prevented.%变压器的继电保护系统在其发生故障时跳闸断电对其进行保护。

大型变压器在空载投运的过程中励磁涌流使相关的保护产生动作，投运不成功。

但此时的变压器本身没有故障。

通过对变压器空载投运过程中磁场和电流的分析发现，励磁涌流与故障造成的大电流是有差别的。

采取相应的办法和措施，可以有效防止这种无故障跳闸的发生。

【期刊名称】《常州信息职业技术学院学报》【年(卷),期】2012(011)004【总页数】3页(P38-40)【关键词】变压器;空载投运;励磁涌流;故障电流【作者】周连平【作者单位】常州信息职业技术学院电子与电气工程学院,江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】TM4070 引言江苏某冶金企业采用220 KV进线电压，企业内部有220 KV/35 KV总降压站一座，其中一台变压器为220 KV/35 KV，还有一台变压器为220 KV/110 KV/35KV(110 KV是地方电网为其提供的备用电源，平时处于热备用状态)。

变压器空载合闸的原理
变压器空载合闸是指在变压器没有负载（即无负载）情况下合上开关，使变压器回路完全闭合。

这个操作通常在对变压器进行测试、维护或者重新连接电源时进行。

空载合闸的原理如下：
1. 确保电源正常：在进行空载合闸前，需要确保供电系统正常，电源电压稳定，并且没有其他问题。

2. 断开负载：在合闸之前，需要先将负载与变压器断开，确保变压器没有外部负载。

3. 检查开关状态：确认变压器的开关处于断开状态，以确保安全。

4. 合闸操作：将变压器的开关合上，使变压器回路完全闭合。

这样电流可以流通，但由于没有负载，变压器的绕组中只有磁场和铁损耗，所以电流较小。

5. 监测变压器：在空载合闸后，需要监测变压器的运行情况，如电压、电流、温度等参数，以确保变压器正常工作。

需要注意的是，空载合闸只是变压器操作的一种情况，实际操作中应遵循相应的
安全规范和操作流程，确保人员和设备的安全。

三相变压器空载合闸励磁涌流的大小和波形1. 引言三相变压器是电力系统中常见的设备之一，用于将电能从一个电压等级传输到另一个电压等级。

在变压器启动或切换时，需要进行励磁操作，以产生磁场并建立变压器的工作状态。

励磁涌流是指在变压器合闸励磁过程中产生的瞬态电流。

本文将深入探讨三相变压器空载合闸励磁涌流的大小和波形，并解释其原因和影响。

2. 励磁涌流的定义与原理励磁涌流是指在变压器合闸过程中，由于电源电压突然施加到变压器绕组上而产生的暂态电流。

这种暂态电流是由于绕组中的自感、互感和铁芯饱和等因素引起的。

当变压器合闸时，输入侧绕组上突然施加了额定电源电压。

由于绕组中存在着自感和互感，突然施加的电压会导致绕组中产生较大的暂态电流。

铁芯饱和也会导致励磁涌流的增大。

3. 励磁涌流的大小励磁涌流的大小取决于多个因素，包括变压器的参数、电源电压和频率等。

一般来说，励磁涌流的大小与变压器的容量成正比。

在变压器空载合闸时，励磁涌流的峰值通常为额定电流的2-6倍。

具体数值取决于变压器的设计和制造质量。

4. 励磁涌流波形分析励磁涌流通常呈现出一个尖峰，其波形可以分为三个阶段：启动阶段、衰减阶段和稳定阶段。

•启动阶段：在合闸刹那间，突然施加到绕组上的电压会导致绕组中产生一个很大的暂态电流尖峰。

这个尖峰通常持续几个周期。

•衰减阶段：随着时间的推移，暂态电流逐渐减小并趋于稳定。

这个过程通常持续约20-30个周期。

•稳定阶段：励磁涌流逐渐趋于稳定状态，维持在一个较小的数值上。

这个阶段可以持续几分钟到几十分钟。

励磁涌流的波形与变压器的设计和制造有关，不同类型的变压器可能会产生不同的波形特征。

5. 励磁涌流的影响励磁涌流对变压器和电力系统都会产生一定的影响。

5.1 对变压器的影响励磁涌流会在变压器绕组中产生较大的暂态电流，这会引起电阻损耗和额外的温升。

长期以来，大幅度的励磁涌流可能导致绕组过热，从而降低变压器的寿命。

励磁涌流还可能导致铁芯饱和。

变压器原理
变压器是一种电力传输和变换装置，可用来改变交流电压的大小。

它主要由两个线圈——主线圈和副线圈组成。

主线圈通常被称为高压线圈，而副线圈被称为低压线圈。

当交流电通过主线圈时，会在主线圈中产生变化的磁场。

这个磁场会切割副线圈，从而在副线圈中也产生电动势。

根据法拉第电磁感应定律，副线圈中的电动势与主线圈中的电动势成正比。

变压器的工作原理基于互感现象。

互感是指当两个线圈靠近时，它们之间会相互影响，从而导致一种电磁耦合。

在变压器中，通过改变主线圈和副线圈的匝数比，可以实现输入电压和输出电压之间的变换。

根据互感现象的原理，当主线圈的匝数比副线圈的匝数大时，输出电压将比输入电压小。

这被称为降压变压器。

相反，当主线圈的匝数比副线圈的匝数小时，输出电压将比输入电压大。

这被称为升压变压器。

为了减少能量损失和提高效率，变压器通常采用铁芯。

铁芯的存在可以集中和引导磁场，从而提高互感的效果。

除了用于改变电压，变压器还可以用于隔离电路和传送电能。

由于变压器没有机械部件，因此没有摩擦损耗，工作稳定可靠。

在实际应用中，变压器广泛用于电力系统、电子设备、通信系统等领域，为不同电器设备提供适合的电压供应。

变压器空载合闸产生励磁涌流的原因变压器是电力系统中常见的电力设备之一，其主要功能是将电能从一种电压等级转换为另一种电压等级，以满足不同用电需求。

在变压器运行中，空载合闸是一种常见的操作方式，但它会产生励磁涌流。

本文将从原因角度探讨空载合闸产生励磁涌流的原因。

我们需要了解什么是励磁涌流。

励磁涌流是指在变压器空载合闸瞬间，由于变压器磁路中的磁通量变化导致的涌流现象。

这种涌流会引起变压器绕组和铁芯中的电流增大，可能导致设备振动、声响和绝缘老化等问题，甚至对电力系统的稳定运行产生不利影响。

那么，为什么空载合闸会产生励磁涌流呢？主要有以下几个原因。

励磁涌流与变压器的磁化特性有关。

变压器的铁芯是由硅钢片叠压而成的，具有一定的磁滞特性。

当变压器断开后，铁芯中的磁通量并不会立即消失，而是会逐渐衰减。

当再次合闸时，铁芯中的磁通量需要重新建立，这就需要一定的时间。

在这个过程中，会产生一段时间的励磁涌流。

励磁涌流还与变压器的电容特性有关。

变压器的绕组之间和绕组与地之间都存在一定的电容。

当变压器断开后，这些电容会被放电，导致励磁涌流。

同时，当再次合闸时，由于电容的存在，电流需要一定的时间才能建立起来，从而产生励磁涌流。

变压器的电感特性也会影响励磁涌流的产生。

变压器的绕组之间存在一定的电感，当断开变压器后，这些电感会形成自感电动势。

当再次合闸时，电流需要克服这个自感电动势才能建立起来，这也会导致励磁涌流的产生。

除了上述主要原因外，还有一些次要因素也会对励磁涌流产生影响。

例如，变压器的铁芯饱和程度、变压器的负载情况、电源电压的波动等。

这些因素的变化都会导致励磁涌流的大小和波形发生变化。

为了减小变压器空载合闸产生的励磁涌流，可以采取一些措施。

首先，可以合理设计变压器的磁路和绕组结构，增加铁芯的饱和磁场强度，减小励磁涌流的产生。

其次，可以通过合理选择合闸时机，避免在电网电压波动较大的时候进行空载合闸操作。

此外，还可以采用励磁变流器等装置来调节变压器的励磁电流，从而减小励磁涌流的影响。

变压器的工作原理简述变压器是一种基础电气设备，用于改变交流电的电压。

它通过电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，在输入线圈和输出线圈之间建立电磁耦合。

工作原理概述变压器主要由两个线圈组成：输入线圈（也称为初级线圈）和输出线圈（也称为次级线圈）。

这两个线圈都被绝缘地包裹在磁性材料（通常是铁芯）中，以确保磁场的传导。

变压器工作时，输入线圈和输出线圈之间不相连。

当输入线圈通过交流电源供电时，会在输入线圈中产生一个交变电流。

这个交变电流会产生一个交变磁场，进而激发磁铁芯中的磁场变化。

由于磁场的变化，输出线圈中会感应出一个新的电压，由此完成了电能的传输。

变压器的工作原理可以用下面的公式表示：V1/N1 = V2/N2其中，V1和V2分别表示输入线圈和输出线圈的电压，N1和N2分别表示输入线圈和输出线圈的匝数。

变压器的应用变压器被广泛应用于电力系统、电子设备、通信系统等领域。

它们的主要用途包括以下几个方面：1. 电力传输：变压器用于将大电压的电能传输到远距离的地方，在传输过程中减小能量损耗。

2. 调节电压：变压器可以通过改变输入线圈和输出线圈的匝数比例，来调整输出电压的大小。

3. 隔离和保护：变压器可以隔离输入和输出电路，并提供电气保护功能，防止电流过载和短路等故障。

4. 电子设备：变压器广泛用于电子设备中，如电视、收音机和计算机等，以提供适当的电压供应。

需要注意的是，变压器的工作原理基于交流电，而非直流电。

这是由于在直流电中，由于电流的稳定性，变压器无法产生足够的磁场变化，从而无法传递电能。

总结变压器是一个重要的电气设备，利用电磁感应原理将输入线圈的电能传输到输出线圈上，实现电压的变换。

它在电力系统、电子设备和通信系统中扮演着关键的角色，用于电能传输、电压调节、电路隔离和电气保护等方面。

了解变压器的工作原理，有助于我们更好地理解电气设备的工作原理和应用。

变压器空载合闸时的励磁涌流
变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它起着将电能从一
电压等级传输到另一电压等级的关键作用。

在变压器运行过程中，
空载合闸时的励磁涌流是一个非常重要的问题，它会对设备的安全
稳定运行产生影响。

励磁涌流是指变压器在空载合闸时，由于磁路突然饱和而产生
的瞬时大电流现象。

这种电流会导致变压器线圈和铁芯中产生过大
的磁场，从而引起变压器的震动和噪音，甚至可能损坏设备。

因此，励磁涌流对变压器的安全运行构成了潜在的威胁。

为了有效应对变压器空载合闸时的励磁涌流问题，我们可以采
取以下措施：
1. 采用先合闸后通电的操作方式，通过逐步增加励磁电流的方法，减小励磁涌流的影响。

2. 在设计变压器时，可以采用合理的磁路结构和材料，以减小
励磁涌流的大小。

3. 在变压器的运行控制系统中，设置合适的励磁控制装置，对励磁电流进行合理控制，以减小励磁涌流的影响。

4. 对变压器进行定期的检测和维护，及时发现和处理励磁涌流带来的问题。

总之，变压器空载合闸时的励磁涌流是一个需要引起重视的问题，只有通过科学合理的手段和措施，才能有效地减小励磁涌流的影响，确保变压器的安全稳定运行。