一种有效限制变压器励磁涌流的方法
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变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施变压器是电力系统中不可或缺的电气设备，用于提高或降低交流电压。
然而，在变压器的日常运行中，会产生一种特殊的电流——励磁涌流。
励磁涌流的产生原因、影响及抑制措施，一直是电气领域研究的焦点问题之一。
一、变压器励磁涌流的产生机理变压器励磁涌流是由于变压器在没有负载的情况下，一侧电源给定电压后，产生的瞬时电流波动引起的。
其产生的原因主要有两个方面。
1. 变压器自身磁化特性变压器是由铁芯、线圈等部件组成的，当交流电源施加在一侧线圈上时，铁芯上会产生一个磁通量，使得另一侧线圈中也会产生一定的电势。
在低频条件下，变压器的铁芯上的磁场在每个电源周期内都会发生磁化与去磁化过程，即由于铁芯饱和，磁通量无法瞬间变化，从而在每个周期内形成一个磁滞回线。
当电源供给的电压陡然由0V变化到正常值时，铁芯中的磁场并不会即刻达到稳态，从而导致瞬间电流的波动，造成产生励磁涌流。
2. 电源特性影响电源的内阻、电源的输出电压质量均会影响励磁涌流的产生。
电源内阻较大时，输出电压下降幅度较大，对于变压器来说，电流的波动幅度会更大。
同时，电源产生电压的质量也会影响励磁涌流，例如，电源输出电压存在10%、20%的谐波成分时，变压器励磁涌流的幅值会更大。
二、励磁涌流的影响变压器励磁涌流产生后，将会对变压器和电力系统的安全及稳定性产生影响。
1. 变压器内部温度升高励磁涌流的产生将会引起变压器内部电阻损耗增加，从而导致变压器温度升高。
严重情况下，会导致变压器绝缘材料老化、泄漏及烧毁等事故发生。
2. 电力系统不稳定励磁涌流的存在会造成系统电压波动，电力系统的稳定性得不到保障，从而会降低其工作效率，甚至带来负面的经济损失。
三、励磁涌流的抑制措施为了避免励磁涌流带来的安全隐患及电力系统的不稳定性，有一些抑制措施可以采取。
1. 增加阻抗变压器防励磁涌流的一种常用方法是在变压器的一侧或两侧增加阻抗，这样可以限制励磁涌流的幅值并且控制其衰减时间。
变压器的励磁涌流及抑制方法宋励夫
变压器的励磁涌流及抑制方法宋励夫摘要：变压器励磁涌流一定程度上影响电力系统的安全运行及电力设备的正常工作。
如不对变压器励磁涌流进行必要的控制，可引发电网电压异变、谐波污染、保护误动等情况。
本文对变压器励磁涌流进行了简要分析，并总结探讨了抑制此现象的具体方法。
关键词：变压器；励磁涌流；抑制方法1 前言电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用户组成的生产、输送、分配和消耗电能的统-整体。
变压器是电力系统中重要的设备，它的安全性和稳定性对整个电力系统的运行十分重要。
变压器正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有其额定电流的3%~8%，大型变压器甚至不到1%。
但当变压器空载投人电网时由于变压器铁心磁通的饱和以及铁心材料的非线性特征，会产生很大的励磁涌流，可能对电网的安全稳定运行造成危害。
因此，分析变压器空载合闸对电力系统具有重要意义。
2 变压器励磁涌流2.1变压器励磁涌流概述变压器励磁涌流是一种谐波，在合闸给变压器充电时，电流表的摆针会波动很大，而后马上会恢复到正常的电流值，电流表的波动证明存在一定的电流产生的冲击所造成的，这个冲击电流被定义为励磁涌流。
变压器励磁涌流的产生由于时间比较短，对变压器本身并不能造成危险，但如果合闸充电次数的增多，由于大电流对线圈绕组的多次冲击，容易使对绕组间产生机械力的作用，固定在变压器上面的其它保护电元件就会产生松动，一旦产生误动作，就造成变压器的损毁和操作人员的伤害，因此对变压器励磁涌流必须进行抑制。
2.2变压器励磁涌流的特点在涌流中存在很大数量的高次谐波，主要是二次和三次谐波，所以在电流曲线上励磁涌流体现出来的是凸型波形。
变压器的励磁涌流的大小与变压器内的铁芯饱和度有着直接的关系，铁芯的饱和度越大，励磁涌流维持的时间就越短，具体表现为：合闸时，励磁涌流很大，但马上又恢复正常，但铁芯的饱和度不可能达到100%，因此变压器都会出现励磁涌流，只是产生的大小不同。
同时变压器越大，电磁涌流就越大。
防止变压器励磁涌流危害的实用方法
电流 的２ ～８ ％ ％。但 励磁 涌 流却 高达 正常 激磁 电 接 通 电 路 ，则 铁 芯 中 就 有 一 个 相 应 的 磁 通 一 流 的几 十倍 甚至 上 百倍 ，相 当于 变压 器 额定 电流 而 铁芯 中的磁 通又 是 不能 突变 的 ，所 以在 合
，
的４ 倍 。 ～８
作者简介：何 东，３ 岁，陕西省南郑县红寺坝水库灌溉管理局青龙崖 电站。 ４
－
５ －
科 技 论 坛
汉中 科技 ２１ ０１ 年第６ 期
来 防止 励磁 涌 流 引起 的继 电保护 误 动作 ；二是 内 设备 检查 校 验 ，各项 参 数均 为 正常 。后 重点 刘变 部 方 法 ，及 通 过 改进 变 压 器 生 产 工 艺 和 内 部 构 压 器 进行 分 析 ，初 步 确定为 ：由于 变压 器 多年运 行 ，剩磁 较 大 ，故励 磁 涌 流较 大 ，更重 要 的是 上 造 ，消 减励 磁涌 流本 身 。
科 技 论 坛
汉 科 ２１ 中 技 ０１ 年第６ 期
防止 变 压 器 励 磁 涌 流 危 害 的 实用 方 法
何东
（ 郑县红 寺坝水 库灌 溉管理 局膏龙 崖 电站 ，陕 西南镇 ７ ３ １ ） 南 ２１ ２
摘 要 ｌ文章 系统而 完整 的分析 了变 压器励 磁 涌流的 定义 、特点 、危 害 、成因和 影响 因素 。通过简 单 实 用的调 整改造 和补 偿措施 ，防止 变压器 励磁 涌流过 大而 引起继 电保护 动作 。
及断路器因电动力过大受损 ；诱发操作过电压 ， 损坏 电气 设 备 ；励 磁 涌流 中的 直流 分量 导致 电流 互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继 电保 护装 置 的正 确动 作率 ；励 磁 涌流 中的 大量谐 波对 电网 电能 质量 造 成严 重的 污染 。造 成 电 网电 压骤 升或 骤降 ，影 响其他 电气 设备 正常 工作 。
，
的４ 倍 。 ～８
作者简介：何 东，３ 岁，陕西省南郑县红寺坝水库灌溉管理局青龙崖 电站。 ４
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科 技 论 坛
汉中 科技 ２１ ０１ 年第６ 期
来 防止 励磁 涌 流 引起 的继 电保护 误 动作 ；二是 内 设备 检查 校 验 ，各项 参 数均 为 正常 。后 重点 刘变 部 方 法 ，及 通 过 改进 变 压 器 生 产 工 艺 和 内 部 构 压 器 进行 分 析 ，初 步 确定为 ：由于 变压 器 多年运 行 ，剩磁 较 大 ，故励 磁 涌 流较 大 ，更重 要 的是 上 造 ，消 减励 磁涌 流本 身 。
科 技 论 坛
汉 科 ２１ 中 技 ０１ 年第６ 期
防止 变 压 器 励 磁 涌 流 危 害 的 实用 方 法
何东
（ 郑县红 寺坝水 库灌 溉管理 局膏龙 崖 电站 ，陕 西南镇 ７ ３ １ ） 南 ２１ ２
摘 要 ｌ文章 系统而 完整 的分析 了变 压器励 磁 涌流的 定义 、特点 、危 害 、成因和 影响 因素 。通过简 单 实 用的调 整改造 和补 偿措施 ，防止 变压器 励磁 涌流过 大而 引起继 电保护 动作 。
及断路器因电动力过大受损 ；诱发操作过电压 ， 损坏 电气 设 备 ；励 磁 涌流 中的 直流 分量 导致 电流 互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继 电保 护装 置 的正 确动 作率 ；励 磁 涌流 中的 大量谐 波对 电网 电能 质量 造 成严 重的 污染 。造 成 电 网电 压骤 升或 骤降 ，影 响其他 电气 设备 正常 工作 。
变压器的励磁涌流及抑制方法
变压器的励磁涌流及抑制方法摘要：变压器励磁涌流是一个相当复杂的问题，有必要分别对各种形式涌流的暂态过程和波形特征加以分析，并采取不同措施来应对其对系统的影响。
本文中笔者只是对变压器励磁涌流进行了一点初步的研究，分别从励磁涌流的产生、危害以及抑制方法方面进行了简要陈述和分析，有关变压器励磁涌流的深入分析还有待于进一步地研究。
关键词：变压器；励磁涌流；抑制方法引言当主变空载投入电网或外部故障切除后电压恢复时，断路器分合操作的瞬间，系统电压的相角通常都是随机的且不确定的，由于变压器铁芯磁通的饱和及铁芯材料的非线性特征，会产生很大的励磁涌流。
由励磁涌流引起的电压突降、操作过电压以及保护误动等故障，对发电厂或电网电气主设备如发电机、变压器和高压开关的危害都是非常大的。
多年来继电保护设备或电力控制设备通过区分励磁涌流与故障电流的特征差异来识别励磁涌流，但励磁涌流的形式变化多样，识别的准确率不高，甚至以延长保护动作时间、降低保护灵敏度及牺牲可靠性为代价。
微机型励磁涌流抑制器在识别的基础上，采取抑制措施，主要用于抑制电力变压器及电力电容器空投时的涌流。
1励磁涌流的产生及特点1.1励磁涌流的产生变压器投入后，绕组在磁路中的变压器会出现偏磁现象，这种现象属于单极性的。
对该磁通的极性和投入前变压器的剩磁极性进行相比较，相同时，会出现稳态磁与剩磁以及偏磁叠加而造成磁路饱和的现象，使励磁电抗绕组在地变压器上时，会有很大的励磁涌流产生。
1.2励磁涌流的特点高次谐波分量会大量地存在于励磁涌流中，其中主要的电流是二次谐波分量，尖顶波是变化的曲线。
在三相变压器中存在着不同大小的二次谐波，但是较大的二次谐波至少存在一相。
励磁涌流波形明显偏于时间轴一侧，含有很大的非周期分量电流，励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。
中小变压器涌流倍数大，衰减较快（可达10Ie，衰减时间0.5～1s），大型变压器涌流倍数较小，衰减慢（4～6Ie，2～3s，甚至1min）。
变压器励磁涌流的危害与抑制方法
值 ＋ 差动 电流半周前的瞬时值” 的全周积分值 ， 是某一固定 常数 ， Ｓ 是门槛定值 。 装置设有 “ 涌流 闭锁方式 控制字 ” 供用户 选择差动保 护涌 流 闭锁原理 。当“ 涌流 闭锁方式控制字 ” 为“ ０ ” 时， 装 置利用谐 波原理识别涌流 ； 当“ 涌 流闭锁 方式控 制字 ” 为“ １ ” 时， 装 置利 用波形判别原理识别涌流 。
励 磁 涌流 时 ， 波形 中 包 含 大 师 的 高 次 谐 波 分 量 ， 主 要 以 二 次、 三次谐波为主。
ｒ １ ２ ＞ Ｋ２ ６￥
【 ｊ ３ ＞ Ｋ ３ ６ ｊ ｋ
其中， １ 、 ， ３ 分 别为 每相差动 电流 中的二 次和三次 谐波 ，
， 为对应 相的差流基波 ， ３ ． ２ 波形畸 变识别 故障时 ， 差流基本上 是工频 正 弦波。而励磁 涌流时 ， 有大 量的谐波分量存 在 ， 波形发生畸变 ， 间断 ， 不对称 。利用算法识 别 出这种畸变 ， 即可识别 出励 磁涌流 。故 障时 ， 有如下 表达式
技 术 与市 场
２ ０ １ ４ 年第２ ｌ 卷第 １ １ 期
技术 研发
变 压 器 励 磁 涌 流 的 危 害 与 抑 制 方 法
游 旺
（ 深圳 供 电局 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 变压 器在 电力传输 中有着非常重要 的作用 ， 但 是在使 用 高压 电网 系统 对变压器进行 空载充 电操 作 时， 常常在 断
空载时磁通 的计算 ： 设电源电压为正弦 电压则 ：
＝
Ｕ ｓ ｉ ｎ （ ｔ Ｏ ｔ ＋ Ｏ ／ ）
当电源 内阻抗为零 时 ， 同时忽 略变压 器的漏抗 ， 此时令 变 压器绕 匝数 为 Ｎ＝１ ， 则：
励 磁 涌流 时 ， 波形 中 包 含 大 师 的 高 次 谐 波 分 量 ， 主 要 以 二 次、 三次谐波为主。
ｒ １ ２ ＞ Ｋ２ ６￥
【 ｊ ３ ＞ Ｋ ３ ６ ｊ ｋ
其中， １ 、 ， ３ 分 别为 每相差动 电流 中的二 次和三次 谐波 ，
， 为对应 相的差流基波 ， ３ ． ２ 波形畸 变识别 故障时 ， 差流基本上 是工频 正 弦波。而励磁 涌流时 ， 有大 量的谐波分量存 在 ， 波形发生畸变 ， 间断 ， 不对称 。利用算法识 别 出这种畸变 ， 即可识别 出励 磁涌流 。故 障时 ， 有如下 表达式
技 术 与市 场
２ ０ １ ４ 年第２ ｌ 卷第 １ １ 期
技术 研发
变 压 器 励 磁 涌 流 的 危 害 与 抑 制 方 法
游 旺
（ 深圳 供 电局 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 变压 器在 电力传输 中有着非常重要 的作用 ， 但 是在使 用 高压 电网 系统 对变压器进行 空载充 电操 作 时， 常常在 断
空载时磁通 的计算 ： 设电源电压为正弦 电压则 ：
＝
Ｕ ｓ ｉ ｎ （ ｔ Ｏ ｔ ＋ Ｏ ／ ）
当电源 内阻抗为零 时 ， 同时忽 略变压 器的漏抗 ， 此时令 变 压器绕 匝数 为 Ｎ＝１ ， 则：
防止电力变压器励磁涌流引起误动的处理方法
谐 波 ，其 中二次谐 波所 占比重 最大 ；涌流 的波形 削 去负波 之后将 出现 差 动 电流 中的基 波 分 量
和二次谐波分量 的幅值 ； 称 为二 次谐波制 动 比，其
整定 范 围通 常为Ｋ ２ ： １ ５ ％ ￣２ ０ ％ 。 随着 电力系统 容量 增大 、 电压 等级提 高及 变压
１ ． ２励 磁 涌流 的危 害 性 励 磁 涌流 的危 害性 包括 ： （ １ ） 电力变 压 器 空载 接入 电源产 生 的励磁涌 流 ，诱发邻 近其他 电站 正在 运行 的 电力变压 器产 生 “ 和 应涌 流 ”而误 跳 闸 ，造 成 大面 积停 电； （ ２ ） 引发 电力变 压器 的继 电保 护装 置误 动 ，使 电力变 压 器 的投 运频 频 失败 ； （ ３ ） 励 磁 涌 流 中的 大 量谐 波 对 电 网 电能质 量 造成 严 重 的污
６ ２一
二次谐波 。因此 当大型变压器 内部严 重故障时 ， 谐 振 而产 生较 大成分 的二次谐 波 ，使保护 动作延 时 。（ ３ ） 励磁 涌流 是暂 态 电流 ，不 适合用 傅 氏级数 的谐波 分
一
防止 电力变压 器励磁 涌流Ｊ ／ Ｌ ｅ 误动的处理方法
电工 电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ ）
力 变 压器 及 断路 器 因 电动力 过 大受 损 ； （ ６ ） 诱 发 操 作 过 电压 ，损 坏 电气 设 备 ； （ ７ ） 电力变 压 器 出线 短
多。实 践表 明，很 多的 电力变压 器 的重大故 障就 是
通过 许 多次轻微 故障 以及各 种非 正常 的暂态过 程 的 损坏 累积所 造成 的 ，而通过 电力 变压器 励磁 涌流所 造成 的误 动故 障在 电力变压 器故 障 中却 又 占有 很大
和二次谐波分量 的幅值 ； 称 为二 次谐波制 动 比，其
整定 范 围通 常为Ｋ ２ ： １ ５ ％ ￣２ ０ ％ 。 随着 电力系统 容量 增大 、 电压 等级提 高及 变压
１ ． ２励 磁 涌流 的危 害 性 励 磁 涌流 的危 害性 包括 ： （ １ ） 电力变 压 器 空载 接入 电源产 生 的励磁涌 流 ，诱发邻 近其他 电站 正在 运行 的 电力变压 器产 生 “ 和 应涌 流 ”而误 跳 闸 ，造 成 大面 积停 电； （ ２ ） 引发 电力变 压器 的继 电保 护装 置误 动 ，使 电力变 压 器 的投 运频 频 失败 ； （ ３ ） 励 磁 涌 流 中的 大 量谐 波 对 电 网 电能质 量 造成 严 重 的污
６ ２一
二次谐波 。因此 当大型变压器 内部严 重故障时 ， 谐 振 而产 生较 大成分 的二次谐 波 ，使保护 动作延 时 。（ ３ ） 励磁 涌流 是暂 态 电流 ，不 适合用 傅 氏级数 的谐波 分
一
防止 电力变压 器励磁 涌流Ｊ ／ Ｌ ｅ 误动的处理方法
电工 电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ ）
力 变 压器 及 断路 器 因 电动力 过 大受 损 ； （ ６ ） 诱 发 操 作 过 电压 ，损 坏 电气 设 备 ； （ ７ ） 电力变 压 器 出线 短
多。实 践表 明，很 多的 电力变压 器 的重大故 障就 是
通过 许 多次轻微 故障 以及各 种非 正常 的暂态过 程 的 损坏 累积所 造成 的 ，而通过 电力 变压器 励磁 涌流所 造成 的误 动故 障在 电力变压 器故 障 中却 又 占有 很大
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
采用交流励磁：通过控制交流励磁电压来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用无功功率补偿：通过无功功率补偿来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用磁通控制策略：通过优化磁通控制策略来抑制励磁涌流。
PART FOUR
深度学习：利用深度学习算法，如卷积神经网络（CNN）、长短时记忆网络（LSTM）等，对励磁涌流进行预测和识别。
影响电力系统的安全性：励磁涌流可能导致电力系统故障，影响电力系统的安全性。
影响电力设备的寿命：励磁涌流可能导致电力设备过热、绝缘老化等，影响设备的使用寿命。
励磁涌流可能导致继电保护装置误动作，影响电力系统的安全运行。
励磁涌流可能导致继电保护装置的测量误差增大，影响保护装置的准确性。
励磁涌流可能导致继电保护装置的通信中断，影响电力系统的监控和调度。
励磁涌流可能导致继电保护装置的硬件损坏，影响电力系统的可靠性。
PART THREE
采用Y/△接线方式：将变压器的三相绕组连接成Y/△形，可以有效抑制励磁涌流。
采用自耦变压器：自耦变压器具有抑制励磁涌流的作用，可以降低变压器的励磁涌流。
采用串联电抗器：在变压器的输入端串联电抗器，可以有效抑制励磁涌流。
原理：利用数字信号处理技术对励磁涌流信号进行实时监测和处理
01
应用：适用于各种类型的变压器，包括电力变压器、特种变压器等
03
特点：实时性强，响应速度快，抑制效果好
02
技术难点：信号采集、数据处理、控制策略等
04
现代控制理论：包括自适应控制、模糊控制、神经网络控制等
01
模糊控制：利用模糊逻辑进行控制，适用于非线性、时变系统
CONTENTS
PART ONE
01
变压器是一种利用电磁感应原理进行能量转换的电气设备。
变压器差动保护躲避励磁涌流的方法
变压器差动保护躲避励磁涌流的方法作者：赵新明来源：《神州》2012年第27期在变压器的差动保护中,如何躲避励磁涌流的影响是很重要的。
今天,随着综合自动化变电站的增多,对微机保护的灵敏性及可靠性也提出了越来越高的要求。
因此,微机差动保护如何能快速而又正确地躲避励磁涌流,成为一个新的问题。
一、励磁涌流及特点变压器在运行中,励磁电流仅流经变压器的某一侧。
在正常运行时,变压器的励磁电流很小,一般不超过额定电流的2%-10%。
而且稳态时铁芯中的磁通Φ应滞后外加电压900 。
在外部故障时,由于电压降低,励磁电流减小,它的影响就更小。
而励磁涌流主要出现在以下两种情况:1、变压器空载投入。
2、电压恢复。
例如,对于终端变压器,当上一级因短路而开关断开后,变压器失压,在重合过程中会使终端变压器产生较大的励磁涌流。
在变压器空载合闸时,在U=0时接通电路,则铁芯中应有磁通-Φm ,由于磁通不能突变,将出现一个非同期的磁通+Φm 。
这样在半个周期后,磁通就达到2Φm。
如果铁芯中还有剩磁Φs,那么磁通将为2Φm+Φs,这时变压器铁芯严重饱和,励磁电流将剧烈增大。
这就是励磁涌流。
对三相变压器而言,无论在何时合闸,都要出现励磁涌流。
励磁涌流的波形如图1所示。
由于励磁涌流是由非周期的磁通引起的,因此它含有很大的非周期分量,并且随着时间的变化而衰减;在励磁涌流中,除基波外,含有大量的高次谐波,其中以二次谐波为主;在励磁涌流的波形中出现间断角。
励磁涌流在经过电流互感器的二次传变后,其波形可能是不间断的。
这是由于电流互感器的二次暂态过程引起的,其实际波形如图2。
另外,由于变压器的Y/△-11接线,在接入差动保护的电流互感器二次可能存在着对称涌流,如图3所示。
这是由于在变压器的Y接线的一侧,其二次为△接线,当这一侧发生励磁涌流的时候,二次就会出现对称涌流。
并且,对称涌流只会存在其中的一相中。
二、励磁涌流的鉴别方法基于励磁涌流上述的特点,微机差动保护采用了多种鉴别涌流与内部故障的方法。
变压器励磁涌流及其继电保护解决方法张静
变压器励磁涌流及其继电保护解决方法张静发布时间：2021-08-18T07:05:30.143Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：张静[导读] 在电力系统中，变压器是很重要的设备，会对其供电可靠性、系统运行过程的安全性和稳定性有着直接的影响。
大唐武安发电有限公司河北邯郸 056300摘要：在电力系统中，变压器是很重要的设备，会对其供电可靠性、系统运行过程的安全性和稳定性有着直接的影响。
变压器的励磁涌流主要是指电力变压器的空载闭合过程中，受到励磁电压的影响，变压器的线圈产生冲击电流，而励磁涌流数值能够达到额定电流的几倍，甚至是几十倍。
电流波形畸变是很严重的，容易产生变压器的误动作保护，甚至是变压器的破坏，对其电力系统运行过程的安全和稳定性影响。
本文主要从作者实际工作经验入手，分析变压器的励磁涌流出线的原因，并且提出解决方法，希望能够给有关作业人员带来帮助。
关键词：变压器；励磁涌流；继电保护前言：变压器分布在电力系统中不同电压阶层，在电力系统中使用变压器进行升压、降压。
变压器作为电力系统中不可或缺的电气设备，变压器主要的保护是差动保护，差动保护可以说是一种原理简单和动作可靠的保护，但是在变压器应用过程中还存在着一些问题，比如说是变压器属于电磁耦合设备，有电路、磁路，励磁涌流的存在可能会造成差动保护的误动。
变压器的差动保护故障给电力系统正常的供电、安全的运行有着比较严重的后果，但是识别励磁涌流的方法不够准确，当前使用的微机变压器保护中，识别励磁涌流的方法主要是二次谐波闭锁、间断角闭锁、波形的对称原理等等，还需要对其励磁的涌流特点进行重点的研究分析其对差动保护带来的影响。
下面就对其进行分析。
1 励磁涌流问题出现的原因因为变压器的铁芯饱和，使得励磁的涌流问题出现，和变压器铁芯近似贴花曲线，铁芯在不饱和的过程中，磁化曲线斜率大，励磁电流小，在铁芯比较饱和之后，磁化曲线的斜率在比较小的时候，那么励磁电流大增，使得出现一定励磁涌流。
一种新的变压器励磁涌流抑制技术
保 护装 置 的正确 动作 ． 必须 降低 励磁 涌流 的 幅值．
目前 。 串联 电阻 法和 选 相位 关合 法 在 变压 器 励磁 涌 流 的抑 制 中 已得 到 广泛 应 用 ． 串联 电 阻法 增 加 了 但 投 资 和操作 的复杂 性 ； 相 位关 合 法 由于铁 芯剩 磁难 以测量 。 法确 定 准确 的合 闸 时 间 ． 选 无 对励 磁 涌 流 的抑 制 效 果 往往达 不 到要求 ． 文 中作者 在分 析两 者优 缺点 的 基础 上 。 出一 种 将 串联 电 阻法 和选 相 位 关 合法 相 本 提 结 合 的抑制 方法 ， 避免 了两 者各 自单独 使 用时 的不 足 ． 真实 验表 明该 方法是 一种 行之 有效 的方 法 ． 仿
收 稿 日期 ：２ ０ — ８ １ ０ ７ ０ — ８ 作 者 简 介 ：彭 静 萍 （９ ４ ） 女 ， １ ８ 一 ， 湖北 红 安人 ， ： 究 生 ． 力系 统 及 其 自动 化 专业 硕 ｝研 电
维普资讯
第 ２ 卷 第 ４期 １
彭静萍 ． 等
由以上 分析可 知 ， 变压器 励磁涌 流的大小 受变压 器合 闸的初相角 和剩磁 的影响．剩磁一 定 时 ． 若在 电压相
角 ：９ 。 ０时合 闸 ， 则铁 芯磁通 （） ￣ ＣＳＯ ＋ ０ ） ， ￡ ＝一（ｍＯ（ ｔ ９ 。 ＋ 磁通 较小 ， 磁涌 流较小 ： 在 电压 相角 ：０ 时 励 若 。
种 抑 制 变 压 器 励 磁 涌 流 的新 技 术 ．该 技 术 将 选 相 位 关 合 法 和 串联 电 阻 法 相 结 合 ， 虑 了剩 磁 的影 响 ． 应 用 选 相 位 考 在 关 合 法 的基 础 上 ， 过 设 置 适 当 的 电 阻 及 其 切 除 时 间 来 进 一 步 降低 励 磁 涌 流 ．仿 真 实 验 表 明 ． 技 术 能 有 效 降 低 变 通 该
目前 。 串联 电阻 法和 选 相位 关合 法 在 变压 器 励磁 涌 流 的抑 制 中 已得 到 广泛 应 用 ． 串联 电 阻法 增 加 了 但 投 资 和操作 的复杂 性 ； 相 位关 合 法 由于铁 芯剩 磁难 以测量 。 法确 定 准确 的合 闸 时 间 ． 选 无 对励 磁 涌 流 的抑 制 效 果 往往达 不 到要求 ． 文 中作者 在分 析两 者优 缺点 的 基础 上 。 出一 种 将 串联 电 阻法 和选 相 位 关 合法 相 本 提 结 合 的抑制 方法 ， 避免 了两 者各 自单独 使 用时 的不 足 ． 真实 验表 明该 方法是 一种 行之 有效 的方 法 ． 仿
收 稿 日期 ：２ ０ — ８ １ ０ ７ ０ — ８ 作 者 简 介 ：彭 静 萍 （９ ４ ） 女 ， １ ８ 一 ， 湖北 红 安人 ， ： 究 生 ． 力系 统 及 其 自动 化 专业 硕 ｝研 电
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第 ２ 卷 第 ４期 １
彭静萍 ． 等
由以上 分析可 知 ， 变压器 励磁涌 流的大小 受变压 器合 闸的初相角 和剩磁 的影响．剩磁一 定 时 ． 若在 电压相
角 ：９ 。 ０时合 闸 ， 则铁 芯磁通 （） ￣ ＣＳＯ ＋ ０ ） ， ￡ ＝一（ｍＯ（ ｔ ９ 。 ＋ 磁通 较小 ， 磁涌 流较小 ： 在 电压 相角 ：０ 时 励 若 。
种 抑 制 变 压 器 励 磁 涌 流 的新 技 术 ．该 技 术 将 选 相 位 关 合 法 和 串联 电 阻 法 相 结 合 ， 虑 了剩 磁 的影 响 ． 应 用 选 相 位 考 在 关 合 法 的基 础 上 ， 过 设 置 适 当 的 电 阻 及 其 切 除 时 间 来 进 一 步 降低 励 磁 涌 流 ．仿 真 实 验 表 明 ． 技 术 能 有 效 降 低 变 通 该
变压器励磁涌流的抑制方法
变压器励磁涌流的抑制方法变压器是电力系统中重要的电力设备之一，用于变换电压和电流。
在变压器的运行过程中，涌流是一种常见的问题，会对变压器的稳定运行和设备寿命造成不利影响。
因此，抑制变压器励磁涌流是非常必要的。
励磁涌流是指在变压器初次通电时，由于磁路中的磁场急剧变化所产生的瞬态电流。
这种涌流会导致变压器的铁芯饱和，进而引起磁损耗和温升的增加，甚至可能损坏绝缘。
因此，抑制变压器励磁涌流可以有效提高变压器的运行效率和使用寿命。
一种常见的抑制变压器励磁涌流的方法是采用串联电抗器。
串联电抗器是一种电气元件，它的电抗性质能够抵消变压器励磁涌流的影响。
在变压器的输入侧串联一个适当的电抗器，可以有效地减小励磁涌流的幅值，降低变压器的磁损耗，提高变压器的效率。
另一种抑制变压器励磁涌流的方法是采用变压器差动保护装置。
差动保护装置是一种用于检测变压器状态的装置，可以及时发现变压器的异常情况，并采取相应的措施进行保护。
在变压器的输入侧和输出侧分别安装差动保护装置，可以实时监测变压器的电流差异，一旦发现异常情况，就会自动切断电源，避免励磁涌流对变压器的影响。
合理设计变压器的参数也是抑制励磁涌流的重要手段。
通过选择合适的铁芯材料、匝数比和绕组抗阻值，可以减小励磁涌流的幅值，降低变压器的磁损耗。
同时，还可以合理布置变压器的绕组，减小磁场的漏磁，进一步减小励磁涌流。
在变压器运行过程中，适当控制励磁电流的启动时间也是抑制励磁涌流的有效手段。
通过调整变压器的启动方式和启动时间，可以使励磁涌流的幅值逐渐增大，避免突变的励磁涌流对变压器产生影响。
还可以采用软启动技术来抑制励磁涌流。
软启动技术是一种通过逐渐增加变压器的励磁电流来启动变压器的方法，可以有效减小励磁涌流的幅值，降低变压器的磁损耗。
抑制变压器励磁涌流是保证变压器正常运行的重要措施。
通过采用串联电抗器、差动保护装置、合理设计变压器参数、控制启动时间以及采用软启动技术等方法，可以有效降低励磁涌流的幅值，提高变压器的运行效率和使用寿命。
变压器合闸励磁涌流的抑制方法研究
感受到外施 的电压增加时 ， 该绕组在磁路中将会产生单极性的
或者削弱励磁 涌流 ， 而达 到抑制效果。 从
３ ． 延迟合 闸法 ．２ ２
偏磁 ， 如果偏磁极性 恰好和变压器原来 的剩磁 极性相 同， 那将
会导致磁路饱和 ， 会产生很强烈的励磁 涌流。 在一定 的情况下 ，
如果 能 够 了解 变 压 器 上 次 断 电时 磁 路 中的 剩磁 的极 性 ， 么完 那
３ 对 变 压 器 合 闸励 磁 涌 流 抑合 技 术 法 ．
可 以是２ 个 工频周期 。这样 ， 到３ 也可以使得空载变压器励磁 涌 流得到控制。 延迟合闸的策略是 采用 了变压器铁芯的磁通平衡
效应 ， 以达到抑制励磁涌流的效果 。
３３ 在 中性 点 恰 当地 串联 合 闸 电 阻尺 ．
在首 相合闸之后 ， 因为 中性点 串联 了电阻尺 ， 铁芯 中的暂 态磁 通就会迅速地减少 。有 一种简单且经 济的削弱空载合闸
变压器励磁涌流的方法 ， 就是在变压器的 中性点 串入一大小合
如果采取选相位角关合技术 ， 可以对 空载变压器励磁涌流
进行消除。 通过Ｅ 仿真结果表明 ， Ｍｒ Ｐ 该方法在很难精确测量铁 芯剩磁的情况下 ，可以很好地抑制变压器励磁涌流产生过程 。
来说 ， 当电压升高时 ， 它会 随着减少 ， 以使得励磁涌流得到削 可 减 ； 闸时变压器 内没有剩磁 ， 合 即在合闸角为９ 。的时候合闸 ， ０
这样变压 器内产生 的磁通是最小的 ， 产生的励磁涌流也是最小 的。三相 绕组 内磁通有其 自己的变化 规律 ， 如果合 理地控制三 相开关合闸角度 ，不仅 可以大幅度 降低变压 器内的感应磁通
技术 与 市场
第 ｌ卷第 １ ２ ｌ年 ８ 嗍 ０１
或者削弱励磁 涌流 ， 而达 到抑制效果。 从
３ ． 延迟合 闸法 ．２ ２
偏磁 ， 如果偏磁极性 恰好和变压器原来 的剩磁 极性相 同， 那将
会导致磁路饱和 ， 会产生很强烈的励磁 涌流。 在一定 的情况下 ，
如果 能 够 了解 变 压 器 上 次 断 电时 磁 路 中的 剩磁 的极 性 ， 么完 那
３ 对 变 压 器 合 闸励 磁 涌 流 抑合 技 术 法 ．
可 以是２ 个 工频周期 。这样 ， 到３ 也可以使得空载变压器励磁 涌 流得到控制。 延迟合闸的策略是 采用 了变压器铁芯的磁通平衡
效应 ， 以达到抑制励磁涌流的效果 。
３３ 在 中性 点 恰 当地 串联 合 闸 电 阻尺 ．
在首 相合闸之后 ， 因为 中性点 串联 了电阻尺 ， 铁芯 中的暂 态磁 通就会迅速地减少 。有 一种简单且经 济的削弱空载合闸
变压器励磁涌流的方法 ， 就是在变压器的 中性点 串入一大小合
如果采取选相位角关合技术 ， 可以对 空载变压器励磁涌流
进行消除。 通过Ｅ 仿真结果表明 ， Ｍｒ Ｐ 该方法在很难精确测量铁 芯剩磁的情况下 ，可以很好地抑制变压器励磁涌流产生过程 。
来说 ， 当电压升高时 ， 它会 随着减少 ， 以使得励磁涌流得到削 可 减 ； 闸时变压器 内没有剩磁 ， 合 即在合闸角为９ 。的时候合闸 ， ０
这样变压 器内产生 的磁通是最小的 ， 产生的励磁涌流也是最小 的。三相 绕组 内磁通有其 自己的变化 规律 ， 如果合 理地控制三 相开关合闸角度 ，不仅 可以大幅度 降低变压 器内的感应磁通
技术 与 市场
第 ｌ卷第 １ ２ ｌ年 ８ 嗍 ０１
抑制变压器励磁涌流的新方法
抑制变压器励磁涌流的新方法发布: 2011-8-30 | 作者: —— | 来源:wangzhoujun| 查看: 263次 | 用户关注：抑制变压器励磁涌流的新方法变压器励磁涌流不仅导致继电保护误动，由其衍生的电网电压骤降、谐波污染、和应涌流、铁磁谐振过电压等都给电力系统运行带来不可低估的负面影响。
数十年来人们通过识别励磁涌流特征的方法来减少继电保护的误动率，但并未获得良好的回报，误动率仍居高不下。
至于对电压骤降、谐波污染、和应涌流等的消除更一筹莫展。
究其原因是人们认为励磁涌流的出现不可抗拒，只能采用“识别”的对策，即“躲”的对策。
抑制变压器励磁涌流的新方法变压器励磁涌流不仅导致继电保护误动，由其衍生的电网电压骤降、谐波污染、和应涌流、铁磁谐振过电压等都给电力系统运行带来不可低估的负面影响。
数十年来人们通过识别励磁涌流特征的方法来减少继电保护的误动率，但并未获得良好的回报，误动率仍居高不下。
至于对电压骤降、谐波污染、和应涌流等的消除更一筹莫展。
究其原因是人们认为励磁涌流的出现不可抗拒，只能采用“识别”的对策，即“躲”的对策。
其实，换个思路——“抑制”，是完全可以实现的，而且已经实现了。
0、引言变压器励磁涌流与电容器的充电涌流抑制原理完全相似，电感及电容都是储能元件，前者不容许电流突变，后者不容许电压突变，空投电源时都将诱发一个暂态过程。
在电力变压器空载接入电源时及变压器出线发生故障被继电保护装置切除时，因变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增而产生有时数值极大的励磁涌流。
励磁涌流不仅峰值大，且含有极多的谐波及直流分量。
由此对电网及电器设备造成极为不利的影响。
1、励磁涌流的危害性1.1 引发变压器的继电保护装置误动，使变压器的投运频频失败；1.2 变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增，诱发变压器保护误动，使变压器各侧负荷全部停电；1.3 A电站一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，诱发邻近其他B 电站、C电站等正在运行的变压器产生“和应涌流”(sympathetic inrush)而误跳闸，造成大面积停电；1.4 数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大受损；1.5 诱发操作过电压，损坏电气设备；1.6 励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率；1.7 励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染。
浅谈变压器励磁涌流闭锁的方法
进 行 测 得 的 图形 的 观 察 上 都 可 以 看 到 有 断 裂 存 在 ， 这 就 称 为 是 间 断 角 。 由 于 存 在 着 间 断 角 ， 根 据 频 率 谱 的 分 析 和 分 解 就 可 以 看到有很多 的不同的频率 的波形存 在。这些不是 ５ ０ Ｈ ｚ的频率 的 波 形 都 是 杂 波 ， 也 就 是 干 扰 的 信 号 ，这 是 我 们 所 要 消 除 掉 的 。 再进一步 的对所 分解 出来 的波 形进行 分析就可 以看 出来，这里 面最多的就是 ｌ Ｏ Ｏ Ｈ ｚ的波形 。 三相变 压器 涌流 的特 点：①在 励 磁涌流 的谐波 分解 中，二 次 谐 波 的 含 量 较 多 。在 三 相 中 呈 现 了 不 同 的特 点 ，有 一 相 的二 次谐波最多，另外两相较少 。②变压器三 相电流之 间存 在 １ ２ ０ 。 的 电位差 。涌 流在 ａ＝ ±３ ０ 。并非 ｎ＝ Ｏ 。时值最 大 。③ 涌流 的 波 形 不 连 续 ，有 间 断 角 ， 且 在 对 称 时 ， 间 断 角 为 最 小 。 涌 流 的
＞ 或 ＞ Ｖ １ 一 电压 基 波 幅 值 ： Ｖ ｔ ｈ 、Ｔ ｔ ｈ — — 门槛 值 。
（ １ ）
出，它的波形 非常 的不具 有规 则性，很难 看出它 到底是什 么样 的函数 的波形，但是 将采 集到 的波 形 的图进行频 谱 的分 析，也 就是 进行频 率 的分解 ，就 可 以看 出是很 多种频率 的波形 的几何 体 ，是一个波 形 的集 合 。除此之外 ，不管 是在 进行 分析还 是在
在正常的工作情况之下变压器的电流一般都是标准的正弦波的波形当然因为在实际的情况下有各种的非线性的因素的各种干扰作用就会使得电流的波形不是很理想的正弦的形状但是总体上是非常接近的那些干扰的波形的含量都在可以忽略的范围之内
＞ 或 ＞ Ｖ １ 一 电压 基 波 幅 值 ： Ｖ ｔ ｈ 、Ｔ ｔ ｈ — — 门槛 值 。
（ １ ）
出，它的波形 非常 的不具 有规 则性，很难 看出它 到底是什 么样 的函数 的波形，但是 将采 集到 的波 形 的图进行频 谱 的分 析，也 就是 进行频 率 的分解 ，就 可 以看 出是很 多种频率 的波形 的几何 体 ，是一个波 形 的集 合 。除此之外 ，不管 是在 进行 分析还 是在
在正常的工作情况之下变压器的电流一般都是标准的正弦波的波形当然因为在实际的情况下有各种的非线性的因素的各种干扰作用就会使得电流的波形不是很理想的正弦的形状但是总体上是非常接近的那些干扰的波形的含量都在可以忽略的范围之内
基于正序电压相位控制的变压器励磁涌流抑制方法
力系统中，过高的励磁涌流也会对变压器自身产生一定 相变压器进行分析，分析结果表明发生相位不对称故障
的影响，最终影响变压器的使用寿命。为了从根源上解 时，通过正序电压相位控制的方法可实现对励磁涌流的
决因变压器励磁涌流带来的一系列问题，需要对励磁涌 有效削弱。最后，将正序电压相位控制的方法应用于现
流进行削弱和抑制［4-8］。
空载合闸仿真中的应用特性。文献［10-11］通过使用小 了正序电压相位控制法对于三相变压器励磁涌流抑制的
波算法对变压器中励磁涌流现象进行建模和仿真，着重分 适用性和可靠性。
析了三相变压器励磁涌流的产生机理，并给出了提取信号
的方法。另有学者通过不同的角度，如偏度系数、磁通轨 1 变压器励磁涌流的产生机理
0 引言
究更多关注了变压器仿真模型分析、励磁涌流可靠识别， 以及可分相操作的变压器选相位关合技术等，针对三相联
变压器在空载投入或外部故障切除后电压恢复时， 动操作的变压器空投时产生的励磁涌流，暂无有效地抑制
因系统电压相角、铁芯的剩余磁通以及电源系统阻抗等 理论和抑制措施。
不同因素影响，会在一次侧产生很大的暂态电流，此电
配电 3
基于正序电压相位控制的变压器励磁涌流抑制方法
齐以年，胡兵，王闰羿 （南京国电南自电网自动化有限公司，江苏 南京 211153）
摘 要：针对变压器空载合闸时会产生励磁涌流的问题，首先，分析了励磁涌流产生的机理以及通过合闸角 相位控制抑制励磁涌流的方法。其次，深入分析了配电系统中开关联动操作的三相变压器励磁涌流抑制策 略，并提出正序电压相位控制方法。研究表明，基于正序电压相位控制的方法，对于开关联动操作的三相变 压器发生各种故障分闸后再次合闸时，可以有效抑制或削弱励磁涌流。最后，将正序电压相位控制方法应用 于变压器保护测控装置中，通过动态模拟试验，验证了正序电压相位控制法对于抑制开关联动操作的三相变 压器励磁涌流的有效性和实用性。 关键词：正序电压；相位控制；变压器；空载合闸；励磁涌流 中图分类号：TM41 文献标志码：A DOI：10.19421/ki.1006-6357.2020.02.011
一种抑制大容量变压器励磁涌流电路
专利名称：一种抑制大容量变压器励磁涌流电路
专利类型：实用新型专利
发明人：韩志超,侯杰,庄甲东,缪威桑,马辉,崔程鹏,李晶申请号：CN202121859887.1
申请日：20210810
公开号：CN215646168U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种抑制大容量变压器励磁涌流电路，包括断路器、电流互感器、断路器汇控柜、断路器保护屏、故障录波屏、变压器、和涌流抑制器；所述电流互感器输入端与断路器相连接，电流互感器输出端依次串接断路器汇控柜、断路器保护屏、故障录波屏和涌流抑制器，将采集电流引入涌流抑制器；变压器与所述断路器相连接；涌流抑制器包括电压采样装置，电压采样装置分为电源侧采样点和受控侧采样点，电源侧采样点与高压线路接口屏母线连接，受控侧采样点与变压器相连接。
本实用新型减小大容量变压器修后剩磁，抑制励磁涌流，减小大容量变压器复电冲击电流，提高了变压器空载送电时的可靠性。
申请人：广东红海湾发电有限公司
地址：516600 广东省汕尾市红海湾经济开发区白沙湖畔
国籍：CN
代理机构：成都金英专利代理事务所(普通合伙)
代理人：詹权松
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一种新型变压器励磁涌流消除方法及装置
一种新型变压器励磁涌流消除方法及装置林杨;张国荣;姚长龙;刘树慰;王亮;陈爱振;宋柯【期刊名称】《中国科技信息》【年(卷),期】2014(000)008【摘要】大型变压器空载启动时,一次侧绕组中将产生巨大的励磁涌流.变压器励磁涌流峰值高达10～25倍的变压器额定电流,不但会造成变压器上级开关的误动作跳闸造成大面积断电,还对变压器使用寿命带来不良影响.新方法基于可控硅斩波控制的降压设备对变压器一次侧进行零初始电压软启动,启动器输出电压从零开始按照设定的斜率升至额定电压.通过搭建实际施工线路验证了新方法有助于减小并消除变压器直接空载启动所产生的励磁涌流,避免励磁涌流导致的上级开关柜跳闸,使保护变压器本身不受电流冲击的伤害,实际应用效果良好.【总页数】4页(P224-227)【作者】林杨;张国荣;姚长龙;刘树慰;王亮;陈爱振;宋柯【作者单位】中海石油有限公司天津分公司,天津300457;中海石油有限公司天津分公司,天津300457;中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司,天津300457;海洋石油工程股份有限公司,天津300457;摩普(青岛)机电控制有限公司,山东青岛 266199;摩普(青岛)机电控制有限公司,山东青岛 266199;摩普(青岛)机电控制有限公司,山东青岛 266199【正文语种】中文【中图分类】TM41【相关文献】1.消除大容量变压器励磁涌流的方法 [J], 荆象泉;肖仁全;马保树2.一种新型变压器励磁涌流识别方法的研究 [J], 杨琳霞3.一种直接消除变压器合闸励磁涌流的方法 [J], 何越;林湘宁;黄景光4.一种消除单相变压器励磁涌流的预充磁策略 [J], 何小庆;刘淑萍;李攀宏;陈德明;高仕斌5.一种变压器励磁涌流的新型鉴别方法 [J], 缸明义; 夏兴国; 宁平华; 袁传信因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。