變壓器涌流

涌流產(chǎn)生的原因是變壓器鐵心磁化曲線的非線性。如果鐵心的磁化曲線如圖1中a所示，電源側(cè)接入正弦電壓u，按照磁化曲線Φ-i的關(guān)系，就可作出涌流波形i（圖1b）。涌流的波形和其幅值的大小，不僅與磁化曲線有關(guān)，而且與鐵心剩磁磁通ΦR和電壓投入時的相位均有關(guān)系。剩磁ΦR的存在，使鐵心中的飽和磁通增大，導(dǎo)致勵磁電流進一步上升。在電壓投入相位為0°時，涌流值最大。圖中標(biāo)出的只是一個周期內(nèi)的涌流波形，實際涌流是一種暫態(tài)電流，時間上是連續(xù)的。由于繞組存在電阻，隨著時間的推移，波形的輻值會逐漸減小。涌流波形開始時偏在時間軸的一側(cè)，然后逐步進入穩(wěn)態(tài)，即電流與時間值逐漸對稱，最后變成幅值很小而與時間值完全對稱的正常的勵磁電流，與電壓相位差90°。

三相變壓器中，涌流在每一相中均可能出現(xiàn)。涌流是非正弦波形，含有許多諧波分量，其中以直流和三次諧波分量占的比重較大。這些諧波的影響需加以抑制。

電力系統(tǒng)中的涌流是一種持續(xù)時間很短的電流，由于涌流值需要與穩(wěn)定電流相比較才有意義，因此通常不用涌流的電流值來描述涌流，而是用倍數(shù)來描述涌流，所謂涌流倍數(shù)就是涌流與穩(wěn)定電流的比值。由于涌流是一種持續(xù)時間很短的電流，因此沒有有效值的概念，只有瞬時值的概念，因此準(zhǔn)確地講，涌流倍數(shù)就是涌流峰值與穩(wěn)定電流峰值的比值?？梢杂糜苛鳈z測儀來檢測涌流的數(shù)值。2100433B

在影響變壓器差動保護出線不平衡電流的眾多因素當(dāng)中，以變壓器空載合閘或外部故障切除所產(chǎn)生的勵磁涌流最為嚴(yán)重。其表現(xiàn)主要體現(xiàn)在兩個方面，一方面是勵磁涌流只存在于變壓器的電源側(cè)，而負載側(cè)由于開路沒有電流流過，另一方面是勵磁涌流的大小可以達到變壓器額定電流的幾倍甚至是幾十倍。如果不能正確識別或者抑制勵磁涌流，其流入差動保護回路后就將會造成差動保護誤動。除了產(chǎn)生誤動對變壓器差動保護造成不利影響以外，勵磁涌流還有可能對差動保護造成拒動或延緩動作的情況。比如，當(dāng)變壓器發(fā)生匝間短路，或者高壓側(cè)經(jīng)高阻接地的單相短路，雖然這兩種情況也屬于變壓器內(nèi)部短路故障，但是由于流入變壓器差動保護回路中的不平衡電流較小，差動保護將會產(chǎn)生拒動或者延遲動作。

經(jīng)常使用的勵磁涌流判斷方法大部分都是參照所獲得的變壓器勵磁涌流內(nèi)部的特點等去規(guī)劃和判斷勵磁涌流以及短路電流。如圖1所示，這一方法的錯誤判斷比率相對較大，在對勵磁涌流進行處理、協(xié)調(diào)過程中通常也是短暫性地關(guān)閉保護設(shè)施，預(yù)防其保護設(shè)備出現(xiàn)誤動的情況?；谝陨戏治隹梢钥闯霰仨毑扇∮行Х椒▉頊p少勵磁涌流的出現(xiàn)。

根據(jù)上面的細致全面探究，可以把功率耗費思想同變壓器磁通的分析二者聯(lián)系起來，拿出一個全新的勵磁涌流判斷策略，也就是電力系統(tǒng)與磁通二者的直流分量進行比較、分析，設(shè)△P是差瞬間有功功率，也是變壓器所耗費的功率。而△Po則代表其直流分量。這其中展現(xiàn)了變壓器所損耗的有效值，在兩者相互對比之下形成一類全新的、科學(xué)的勵磁涌流判斷方法。

當(dāng)變壓器處于常規(guī)工作狀態(tài)時，差瞬時有功功率的直流分量小，變壓器磁通量處于短缺狀態(tài)，勵磁涌流內(nèi)部也沒有很大的直流分量。變壓器一旦出現(xiàn)勵磁涌流，其磁通則更為飽滿，其中會出現(xiàn)大量電流，并失去了平衡，此時與常規(guī)情況相比，變壓器耗費了更多的有功功率，然而磁通內(nèi)部的直流分量卻很多。變壓器內(nèi)部一旦出現(xiàn)帶有故障問題的電流，勵磁系統(tǒng)的壓降會受到控制，那么勵磁不會產(chǎn)生很大的電流，磁通無法走向飽滿狀態(tài)。