变压器励磁涌流标准
变压器励磁涌流分析
现有的励磁涌流的识别方法
（一）基于二次谐波的识别方法
1.二次谐波制动原理，用二次谐波幅值和基波幅值的比值和 设定好的定值进行比较。
2.二次谐波衰减原理
（二）基于波形特征的识别方法
1.间断角原理，通过检测涌流波形中间断角的大小来识别励 磁涌流
2.波形对称原理，利用差电流导数波形的前半波和后半波进 行对称比较来判断是否发生励磁涌流。若不对称则为励磁涌流。
signals 2
6 Multimeter
450 MVA 500 -230 kV Three -Phab
C
c
A B C Three -Phase Fault
Continuous powergui
signals 3 signals 4 signals 5 signals 6 signals 7
不考虑剩磁时励磁涌流仿真结果(α=0)
磁通变化规律
励磁电流变化规律
不考虑剩磁时励磁涌流仿真结果(α=pi/2)
磁通变化规律
励磁电流变化规律
励磁涌流间断性尖顶波谐波分析结果
励磁涌流电流所具有的特征
1. 励磁涌流的幅值大
2.任何情况下空载投入变压器，至少两相出现励磁涌流
3.含有很大的非周期分量，饱和越严重，非周期分量越大
（五）差有功法
变压器正常运行时，消耗的有功极小，当发生励磁涌流时， 由于变压器存储磁能，第一周期消耗的有功较大，第二周期则 消耗的较小。但是，当发生内部短路造成绝缘击穿时，变压器 则消耗很大的有功，不会出现差有功，据此即可判断是否发生 励磁涌流。
现有的励磁涌流的识别方法
（六）基于智能理论的判别方法
变压器最严重的磁过饱和情况
变压器励磁涌流计算
变压器励磁涌流计算英文回答：Transformer magnetizing inrush current refers to the transient current that flows through the transformer windings during the initial energization of the transformer. This current is caused by the sudden change in the magnetic flux within the transformer core and can be quite high, typically several times the rated current of the transformer. The magnetizing inrush current is a temporary phenomenon and decays quickly as the magnetic flux stabilizes.The calculation of transformer magnetizing inrushcurrent involves considering the transformer's characteristics and the system parameters. One important factor is the transformer's magnetizing impedance, which is typically provided by the manufacturer. This impedance represents the opposition to the flow of magnetizingcurrent and is usually expressed as a percentage of thetransformer's rated voltage. By knowing the rated voltage and the magnetizing impedance, we can calculate the equivalent magnetizing reactance.Another important parameter is the system voltage atthe time of energization. The magnetizing inrush current is influenced by the system voltage and the magnetizing reactance. Therefore, by knowing these two parameters, we can calculate the magnetizing inrush current using Ohm's law, where the current is equal to the voltage divided by the reactance.Let's consider an example to illustrate the calculation. Suppose we have a transformer with a rated voltage of 10 kV and a magnetizing impedance of 5%. If the system voltage at the time of energization is 10 kV, we can calculate the magnetizing reactance as follows:Magnetizing reactance = (Magnetizing impedance / 100) Rated voltage.= (5 / 100) 10 kV.= 0.5 kΩ。
变压器励磁涌流产生的原因及特点
1）幅值大且衰减，含有非周期分量电流，且只流过变压器差动保护的一侧；
2）波形呈间断特性；
3）含有大量的偶次谐波分量，其中以2次谐波为主。
变压器励磁涌流:变压器全电压充电时,在其绕组中产生的暂态电流。
产生的原因是:变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。
励磁涌流是由于变压器铁芯磁通饱和所引起的冲击电流，其大小与变压器等值阻抗、合闸初相角、剩磁大小、绕组接线方式、铁芯结构及材质等因素有关。
在变压器的铁芯磁通未饱和时，励磁绕组电感很大，励磁电流很小甚至可忽略不计；而当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于磁链不能突变，会产生自由直流分量，经过一段时间后变压器铁芯磁通饱和，变压器励磁绕组电感降低，将出现数值很大的励磁电流，也就是我们所说的励磁涌流。
励磁涌流的波形分为两种：一种是偏向时间轴一侧的单向励磁涌流
简述变压器的励磁涌流对电网稳定运行的影响
简述变压器的励磁涌流对电网稳定运行的影响摘要：正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有额定电流的3% ~ 8%，大型变压器甚至不到1%。
但是，当变压器空载合闸时，会产生与电压初始相角和变压器特性有关的涌流。
在最不利的情况下，涌流可以达到额定电流的几倍，其最直接的影响就是变压器保护装置的误动作。
关键词：励磁涌流；变压器；一、励磁涌流导致的破坏性影响第一，引发继电保护误动作。
因为变压器在空载合闸时，会对过流保护产生误动作，从而导致变压器无法成功投运。
此外，由于保护误动被诱发，又将引起变压器各侧负荷电源切断，最终停电[1]。
第二，导致和应涌流现象出现。
由于变压器因短路问题切除时，诱发邻近另外一个或多个变压器（或发电机）出现保护装置误动，进而引发大面积停电。
第三，产生大量的谐波污染。
由于很多高次谐波存在于励磁涌流之中，所以当励磁涌流产生时，必然会伴随大量谐波出现，所以电网电能质量会受到较为严重的谐波污染，所以电能质量也因此下降。
第四，损坏变压器及断路器。
因为励磁涌流过大，会产生较强的电动力，从而引发对系统的强烈冲击，变压器和断路器由于超出承受能力，所以会产生一定的损害。
第五，影响继电保护装置的精度。
由于励磁涌流直流分量的出现必然会导致TA 磁路出现过量磁化，所以 TA 精度受到严重影响，发生骤降，进而导致继电保护装置精度的下降。
二、变压器励磁涌流出现的原因要想明确变压器励磁涌流出现的原因，就要借助磁链守恒定理的作用进行研究。
磁链守恒定律的含义为：用电设备回路中的全体磁链综合在换路的瞬间时刻都是处于不变的[1]。
同时研究发现，变压器出现励磁涌流的问题时，变压器中的磁链仍然是满足磁链守恒定理的，以此为切入点对变压器的投运过程进行分析，变压器由空载运行转为带载运行时，在其接入负载的瞬间，变压器绕组上电压会突然增加，突增的电压将促使变压器内部出现一个的新磁通，与此同时，为了抵消这个突增电压导致的新磁通，变压器的绕组中将会产生一个与其大小相等但是极性相反的磁通，称为偏磁。
电力变压器的励磁涌流判据
1.电流波形特征识别法
1.1二次谐波制动原理
二次谐波制动法是计算差流中的二次谐波分量，若其值较大则判定为涌流，常用的判别式为：
式中：Id2和
二次谐波制动原理简单明了，有多年的运行经验，目前国内外实际投入运行的微机变压器保护大都采用该原理。但是，采用二次谐波制动原理的变压器保护，面临着以下几个问题：
差动保护一直是电力变压器的主保护，其理论根据是基尔霍夫电流定律，对于纯电路设备，差动保护无懈可击。但是，对于变压器而言，由于内部磁路的联系，本质上不再满足基尔霍夫电流定律，变压器励磁电流成了差动保护不平衡电流的一种来源。大型电力变压器正常运行时的励磁电流通常低于额定电流的1%，所以适当设定差动保护动作值仍可准确区分变压器内部故障与外部故障。但是，电力变压器运行条件复杂，过励磁时励磁电流可达额定电流的水平，空载合闸或者变压器外部短路被突然切除而端电压突然恢复时，暂态励磁电流（即励磁涌流）的大小有时可与短路电流相比拟。这样大的不平衡电流必然导致差动保护误动，为此，变压器差动保护的主要矛盾一直集中在准确鉴别励磁涌流和内部故障电流上。
为消除剩磁不确定性的影响，采用ψ-id曲线斜率dψ/did，区分励磁涌流和内部故障电流，如图1所示。变压器正常运行于未饱和时，数值较大且为一常数；铁心饱和时，数值较小；发生励磁涌流时，铁心交替饱和，将在大值与小值间周期变化；而内部故障时，数值较小且为常数
励磁涌流及二次谐波制动
励磁涌流及二次谐波制动1. 什么是励磁涌流？变压器励磁涌流是：变压器在空载合闸投入电网时在其绕组中产生的暂态电流。
变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时，其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量，使铁芯瞬间饱和，因此产生极大的冲击励磁电流（最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍），通常称为励磁涌流。
2.励磁涌流具体是怎么产生的？简单来说呢，励磁涌流是由于变压器铁芯饱和造成的，先以一台单相变压器的空载合闸为例来学习一下励磁涌流产生的原因。
我们先来了解一下剩磁的概念：下图曲线是铁磁性材料特有的曲线，对于一个没有被磁化的铁磁材料，其磁感应强度B会随着磁场强度H的增加沿图中虚线所示的路径，逐渐增强，当到达a点时，磁感应强度B不再随磁场强度H线性增加，而是趋于平稳，此时铁磁材料达到磁饱和。
此时若磁场强度H逐渐减小到0，磁感应强度B并不会沿图中虚线路径减小到0，而是由a点下降到b点，在b点剩余的磁感应强度B称为剩磁。
讲到这里相信大家对磁饱和以及剩磁的概念已经了解到根（wan）深（quan）蒂（bu）固(dong)的程度了吧！下面开始正题:变压器是一个电磁元件，其磁通的建立和维持需要励磁电流，当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，可能会出现数值很大的励磁电流称为励磁涌流。
变压器稳态运行情况下，设绕组端电压u为：忽略变压器的漏抗和绕组电阻，设匝数N=1，则用标幺值表示的电压u与磁通Φ之间的关系为：当变压器空载合闸时，由电压u与磁通Φ之间的微分方程求解可得：式中：C为积分常数。
由于铁芯中的磁通不能突变，设变压器空载投入瞬间（t=0）时铁芯的ΦSY剩磁为ΦSY，则积分常数C为：于是空载合闸时变压器铁心中的磁通为：式中第一项为稳态磁通，后两项为暂态磁通，若及及变压器损耗，暂态磁通将会随时间衰减，一般大容量变压器约为5-10秒，小容量变压器约为0.2秒左右。
以上推导都是大家在大学期间学习的知识，相信大家记（wang）忆（gan）犹（jing）新（le）。
变压器励磁涌流及鉴别方法
变压器稳态运行时：铁芯不会饱和； 变压器空载合闸后的暂态过程中：
若铁芯剩磁Φr>0， 变压器铁芯饱和 cosα>0 合闸半个周期（wt=π）后 达到 最大值，即Φ=2Φmcosα+Φr
最严重的情况是在电压过零时刻（α=0）合闸， 最大值为 2Φm+Φr，远大于Φsat，造成变压器的严重饱和。 在励磁涌流分析中，通常用θ=wt+α来代替时间，这样 是 以2π为周期变化的。在（0，2π）周期内，θ1<θ<2π-θ1时发 生饱和，而θ=π时饱和最严重。令Φ=Φsat，由图6-12可得：
k2二次谐波制动比按躲过各种励磁涌流下最小的二次谐波含量整定整定范围通常为二次谐波制动比按躲过各种励磁涌流下最小的二次谐波含量整定整定范围通常为k21520具体数值据现场空载合闸试验或运行经验确定
6.3 变压器励磁涌流及鉴别方法
• 6.3.1 单相变压器的励磁涌流
变压器的额定磁通----指变压器运行电压等于额定电压时，铁芯中产生 的磁通。
下面结合一个算例来说明它们的特点。 计算条件： 1.1, 1.15;
m sat
三相剩磁： r . A 0.7, r .B r .C 0.7; 三相合闸角： A 0, B 4 / 3, C 2 / 3; 经计算，iμ.A， iμ.B， iμ.C的波形图如6-17（a）所示， iμ.A.r， iμ.B.r， iμ.C.r的波形分别如图6-17（b）、（c）和（d）所示。
电流互感器饱和会造成二次侧电流 间断角的“消失”。这个现象可用右 图6-17所示的电流互感器等效电路 来说明。一次侧的励磁涌流可看成 是一个恒流源，显然电流互感器的励磁电流iμ落后于i。
图6-18：间断角的检测方法 （a）对图6-18（a）所示的励磁涌流i，在i下降 到0的时刻iμ>0。 （b）由于电感电流不能突变，i进入间断区后iμ 通过电流互感器的负载电阻续流，其结果是二 次侧测量到的励磁涌流i2在间断区出现了相当大 的反向涌流，间断角消失，如图6-18（b）所示。 （c）反向涌流是按二次回路时间常数衰减的非 周期分量，变化比较慢。图6-18（c）示的i’2是 对i2进行微分后的绝对值|i’2|的波形。反向涌流 经微分后，间断角又得到“恢复”。故可在|i’2|的 波形里测量间断角。 ε是动作门槛，必须大于i’2中残余的反向涌流的 变化率，当|i’2|<ε的持续时间超过65°/ω （ω=314是常数）时，间断角闭锁元件动作。
变压器励磁涌流及其鉴别方法、励磁涌流的产生、 励磁涌流的特征、励磁涌流的鉴别方法
提高性能的措施：
对采样数据进行线性差值； 采用浮动门槛技术； 采用自动调零技术。
三、励磁涌流的鉴别方法
2.间断角原理
应用中应注意的问题： (2)如何消除TA饱和对间断角的影响？
反向涌流按照二次回路时间常数衰减，变化比较慢 计算电流导数波形的波宽，可减小相应影响。
2.任何情况下空载投入变压器，至少两相出现励磁涌流 3.含有很大的非周期分量，饱和越严重，非周期分量越大
二、 励磁涌流的特征
4.波形偏离时间轴一侧，出现间断，饱和越严重，间断角越小 励磁电流为零的区间对应的角度范围称为励磁涌流的间
断角，以正向饱和为例即 S 的区间
令 ＝S，求出1， 2
二、 励磁涌流的特征
当 S 时，变压器铁心不饱和，励磁电流i 0
当 S 时，变压器铁心饱和，变压器铁心在饱和区域的
电感 L近似为常量，励磁电流i ( S ) L
3. 影响励磁涌流的因素
(1)合闸初相角 对于单相变压器：
u(t) Um sin(t ) m cos(t ) m cos r
00 时合闸， 电压为零， 励磁涌流现象最严重。 900时合闸， 电压最高， 不会产生励磁涌流现象。
三、励磁涌流的鉴别方法
5.两相励磁涌流之差可能为对称性涌流，也可能为偏于 时间轴一侧的非对称性涌流；间断角减小
(1)假设A、B相的暂态磁通方向相同
i
t
iA iB
2
3
W
2
3
二、 励磁涌流的特征
5.两相励磁涌流之差可能为对称性涌流，也可能为偏于 时间轴一侧的非对称性涌流；间断角减小
(1)假设A、B相的暂态磁通方向相同
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变压器励磁涌流标准
在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于变压器电、磁能的快速转换，铁芯中磁通密度大大增加，铁芯饱和现象非常严重，励磁电抗大大减小，因而励磁电流数值大增，由磁化特性决定的电流波形很尖，此电流即励磁涌流。
励磁涌流一般为变压器额定电流的5\~10倍，为空载电流的50\~100倍。
但励磁涌流衰减较快，通常在合闸后的1\~2秒内即可衰减至为零。
此外，变压器在正常运行时，它的励磁电流只流过变压器的电源测，因此，通过电流互感器反映到差动回路中就不能被平衡。
在正常情况下，变压器励磁电流不过为变压器额定电流的2%\~3%；在外部故障时，由于电压降低，励磁电流也相应减少，其影响就更小。
以上信息仅供参考，如有需要建议查阅相关文献或咨询电气专家获取更准确的信息。