涌流抑制器

簡單說，對于容性負載是因為投切瞬間電容器兩端的電壓不能突變所致；對于感性負載是因為磁鏈?zhǔn)睾愣?，在投切瞬間電流不能突變所致。以變壓器為例：

在變壓器合閘前，變壓器內(nèi)的總磁通為剩磁。在合閘瞬間，由于施加了電壓必然會產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)磁通，由于磁鏈?zhǔn)睾愣ɡ恚偞磐ú荒芡蛔儯?，會產(chǎn)生一個和穩(wěn)態(tài)磁通方向相反大小相等的暫態(tài)感應(yīng)磁通，此暫態(tài)感應(yīng)磁通與變壓器內(nèi)部的剩磁合成的偏磁，在有損變壓器內(nèi)隨時間緩慢衰減。

當(dāng)偏磁與穩(wěn)態(tài)磁通合成的總磁通超過飽和磁通時，變壓器繞組電抗陡降，產(chǎn)生勵磁涌流。

變壓器勵磁涌流的產(chǎn)生機理是基于電感線圈遵循磁鏈?zhǔn)睾愣桑磁c電感線圈交鏈的磁通不能突變。由于磁通在相位上滯后電壓90度，因此在變壓器內(nèi)部無剩余磁通時，選擇在電壓峰值，磁通為零時合閘將有效避免涌流的產(chǎn)生；而在變壓器內(nèi)部有剩余磁通時，若能得知剩磁的極性和數(shù)值，那么在預(yù)期的磁通等于剩余磁通的瞬間合閘，也將有效抑制涌流的產(chǎn)生，因而在必須考慮變壓器內(nèi)部有剩磁的情況下，抑制涌流的最佳策略就是用涌流抑制器同時對分閘合閘進行控制。

有圖為三相電源合閘角等于分閘角時三相Φs、Φr、Φp的時序圖，它明晰地描述了通過三相聯(lián)動斷路器實現(xiàn)三相勵磁涌流的抑制原理。顯然，合閘后Φs、Φr、Φp三者合成不會導(dǎo)致磁路飽和。

由于抑制勵磁涌流只要感應(yīng)磁通和剩磁極性相反即可，并不要求完全抵消，因而當(dāng)合閘角相對前次分閘角有較大偏差時，只要感應(yīng)磁通不與剩磁出現(xiàn)相加，磁路一般就不會飽和，這就大大降低了對斷路器操作機構(gòu)動作時間的精度要求，為這一技術(shù)的實用化奠定了基礎(chǔ)。有時磁路的剩磁可能很小，甚至接近于零，這樣就不可能出現(xiàn)磁路飽和，因僅僅只有偏磁作用不足以導(dǎo)致磁路飽和，它的最大值只為Φm，而Φsat肯定大于Φm。根據(jù)分閘角α’選擇合適的合閘角α，使合閘瞬間的偏磁Φp與原來磁路中的剩磁Φr極性相反，并不是寄希望這兩個磁通相抵消使磁路不致飽和。而是當(dāng)Φp與Φr極性相反時，緊接著穩(wěn)態(tài)磁通Φs的加入必將使合成磁通不越出飽和磁通值，從而實現(xiàn)對勵磁涌流的抑制。

引發(fā)變壓器的繼電保護裝置誤動，使變壓器的投運頻頻失敗；

變壓器出線短路故障切除時所產(chǎn)生的電壓突增，誘發(fā)變壓器產(chǎn)生涌流導(dǎo)致保護誤動，使變壓器各側(cè)負荷全部停電；

A電站一臺變壓器空載接入電源產(chǎn)生的原始勵磁涌流，誘發(fā)電網(wǎng)內(nèi)鄰近其他B電站、C電站等正在運行的變壓器產(chǎn)生“和應(yīng)涌流”(sympathetic inrush)而誤跳閘，造成大面積停電；

數(shù)值很大的勵磁涌流會導(dǎo)致變壓器及斷路器因電動力過大受損；

誘發(fā)操作過電壓，損壞電氣設(shè)備；

勵磁涌流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器磁路被過度磁化而大幅降低測量精度和繼電保護裝置的正確動作率；

勵磁涌流中的大量諧波對電網(wǎng)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重的污染。

造成電網(wǎng)電壓驟升或驟降，影響其他電氣設(shè)備正常工作。

涌流抑制

隨著各種算法和硬件性能的優(yōu)化，研究部門已經(jīng)做出微機涌流抑制器，通過控制變壓器切除和投入的時刻，利用磁通互克原理，從另一方面解決剩磁問題，免去了消磁的麻煩。