变压器励磁涌流的分析及抑制方法探讨
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
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。
1变压器励磁涌流
1.1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。
1.2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。
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。一般采用电抗器或电容器。
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1 变压器励磁涌流产生机理及抑制措施探讨
1、变压器励磁涌流及特点 变压器是一种依据电磁感应原理制造而成的静止元件，是交流输电系统中用于电压变换的重要电气设备。当合上断路器给变压器充电时，有时候，能够观察到变压器电流表的指针有很大摆动，随后，很快又返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常就被称为励磁涌流。 总的来说，变压器励磁涌流有以下几个特点：第一，波形呈现尖顶形状，表明其中含有相当成分的非周期分量和高次谐波分量，其中高次谐波以二次和三次为主，并且，随着时间推移，某一相二次谐波含量可能超过基波分量的一半以上。第二，励磁涌流幅值与变压器空载投入的电压初相角直接相关。对于单相变压器来说，当电压过零点投入时，励磁涌流幅值最大。由于三相变压器各相间有120度相位差，所以涌流也不尽相同。第三，在最初几个波形中，涌流将出现间断角。第四，涌流衰减的时间常数与变压器阻抗、容量和铁心材料等都相关。
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2 2、励磁涌流产生机理 变压器励磁涌流是由变压器铁心饱和引起的。在铁心不饱和时，铁心磁化曲线的斜率很大，励磁电流近似为零;一旦铁心出现饱和，磁化曲线斜率变小，电流随着磁通线性增长，最终演变为励磁涌流。 下面以单相变压器空载合闸为例分析励磁涌流产生机理。设变压器在时间t=0时合闸，则施加于变压器上的电压为： (1) 又，变压器电压与磁通间的关系为： (2) 故： (3) 式(3)中第一式为稳态磁通，后两式为暂态磁通，为铁心剩磁，与合闸时刻的电压相关。
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3 计及成本和工艺，现代常用的电力变压器饱和磁通一般设为1.15～1.4，而变压器运行电压一般不应超过额定电压的10%。因此，变压器稳态正常运行时，磁通不会超过饱和磁通，铁心也不会饱和。但在暂态过程中，如变压器空载合闸时，由于剩磁的作用，运行磁通就有可能大于饱和磁通，从而造成变压器饱和。例如，最严重的是电压过零时刻，合闸，假若此时铁心的剩磁，非周期磁通为经过半个周期后，磁通达到，将远大于饱和磁通，造成变压器严重饱和。 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！ 一、引言 教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出，要以科学定位为立足点，优化职业教育层次结构，构建现代职业教育体系，树立系统培养的理念，坚持就业导向，明确人才培养规格、梯次和结构，明确高等职业学校定位，促进学生全面发展，重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校，我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任，探索 依托行业，校企合作、工学结合 的人才培养模式，紧贴人才市场需求，铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业，电子与信息技术产值连年提高，其中智能建筑电子产品市场需求旺盛，对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提
变压器励磁涌流的原因分析及抑制
发布时间：2023-03-06T03:33:57.824Z 来源：《中国电业与能源》2022年20期 作者： 官自伟，郭加富，李吉平，秦浩倨，官维岗，苏倩
[导读] 变压器空载合闸送电时会产生很高的励磁涌流
官自伟，郭加富，李吉平，秦浩倨，官维岗，苏倩
云南铝业股份有限公司，主任工程师，650502
摘要：变压器空载合闸送电时会产生很高的励磁涌流，严重影响电力系统稳定运行及可能导致保护误动甚至变压器损坏。因此，抑制、消除励磁涌流对变压器影响是非常必要的。本文主要从针对防止保护误动的二次谐波制动及利用剩磁与偏磁相互作用的原理，控制磁
路不饱和从而达到抑制和消除励磁涌流，确保变压器投运安全可靠。
[关键词]励磁涌流 磁路饱和 剩磁 偏磁 二次谐波
变压器空载合闸送电时，在一定的条件下将产生5—8倍额定电流的励磁涌流。励磁涌流对电力稳定运行产生危害非常大，由其引发的电网电压骤降、谐波污染、操作过电压、保护误动及合闸瞬间对变压器绕组的冲击等。一直是人们极为关注的问题。但是由于涌流形式的
多变性，因此，对于彻底抑制、消除变压器励磁涌流还缺乏行之有效的办法。目前主要有针对防止保护吴动的二次谐波制动及利用剩磁与
偏磁相互作用的原理，控制磁路不饱和从而达到抑制和消除励磁涌流，从而有效保证变压器安全运行。
一、变压器励磁涌流的产生
二、利用二次谐波闭锁差动保护防止保护误动作
变压器空载合闸时，励磁涌流流入差动保护回路形成差流，往往会引起差动保护误动。在励磁涌流的波形中含有大量高次谐波和非周期分量，高次谐波电流以二次谐波为最大。二次谐波电流是变压器励磁涌流最明显的特征，因为在其它工况下很少有偶次谐波发生。针对
励磁涌流的这种特性，有针对的在变压器差动保护设有二次谐波闭锁，以防止差动保扩误动。
目前二次谐波闭锁判据主要采用以下方式:
1、三相闭锁:即三相电流中任意有一相电流中的二次谐波与基波的比值大于整定定值就闭锁三相差动保护。这种闭锁，方式空载投运时可靠性很高,但是,如果空载投运前变压器已经有故障,由于非故障相为正常的励磁涌流,二次谐波与基波的比值大,这种闭锁方式很可能导致
