变压器的励磁涌流、产生原因及特点

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变压器励磁涌流的原因

变压器励磁涌流的原因

变压器励磁涌流的原因、特点和消除措施来源1 励滋涌流对变压器切除外部故障后进行空载合闸,电压突然恢复的过程中,变压器可能产生很大的冲击电流,其数值可达额定电流的6~8倍,将这个电流称之为励磁涌流。

产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。

2 励磁涌流的特点励磁涌流数值很大,可达额定电流的6~8倍。

励磁涌流中含有大量的直流分量及高次谐波分量,其波形偏向时间轴一侧。

励磁涌流具有衰减特性,开始部分衰减得很快,一般经过0.5~1s后,其值通常不超过0.25~0.5倍的额定电流,对于大容量变压器,其全部衰减时间可能达到几十秒。

3 消除励磁涌流影响所采取的补偿措施励磁涌流的产生会对变压器的差动保护造成误动作,从而使变压器空载合闸无法进行,为了消除励磁涌流对保护的影响,一般可以采用接入速饱和变流器的补偿措施。

3.1 接入速饱和变流器接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中,如图1。

当励磁涌流进入差动回路时,由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性,其中很大的非周期分量使速饱和变流器的铁芯迅速严重饱和,励磁阻抗锐减,使得励磁涌流中几乎全部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过,变换到二次侧绕组的电流就很小,差动保护就不会动作。

只要合理调节速饱和变流器一二次侧绕组匝数,就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响。

图1 接入速饱和变流器3.2 差动保护速饱和变流器贵州省印江县供电局甘金桥水电站,差动保护速饱和变流器一次侧由差动线圈(工作线圈)、平衡线圈组成。

由差动保护速饱和变流器的原理得出,只要合理调节差动线圈和平衡线圈,就可以消除励磁涌流对差动保护的影响。

差动线圈的具体整定是:差动线圈在5、6、8、10、13、20匝处有抽头,差动继电器相应动作电流值可整定为12、10、7.5、6、4.6、3A。

通过以上对变压器励磁涌流产生的特点及其对差动保护的影响,以及如何消除励磁涌流对差动保护的影响进行了分析,在检查中发现速饱和变流器中的差动线圈在20匝处,这样继电器的动作电流就为3A,保护时限为0s,而变压器实际中要产生4.56A励磁涌流,要在0.5~1s后才开始衰减,显然差动保护整定电流不能躲过励磁涌流的影响而造成断路器跳闸。

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。

简述单相变压器励磁涌流的特点

简述单相变压器励磁涌流的特点

简述单相变压器励磁涌流的特点【简述单相变压器励磁涌流的特点】一、什么是励磁涌流励磁涌流是指在单相变压器的磁路中,由于磁感应强度的变化引起的电流大幅度波动现象。

二、励磁涌流的形成原因1. 变压器的磁路由于剩磁导致的非线性特性是形成励磁涌流的主要原因。

在变压器剩磁的基础上,励磁电流的变化引起磁感应强度的变化,从而引起励磁涌流。

2. 变压器的饱和特性也是引起励磁涌流的原因之一。

当励磁电流较小时,磁感应强度与励磁电流成线性关系,但当励磁电流超过一定值时,磁感应强度将达到饱和状态,导致励磁电流的变化引起磁感应强度的变化,从而引起励磁涌流。

三、励磁涌流的特点1. 阻抗变化:励磁涌流会引起变压器磁路的阻抗变化。

当励磁电流较小时,变压器磁路的阻抗较小,而当励磁电流超过一定值后,磁路的饱和导致励磁涌流的出现,使得磁路的阻抗增大。

这种阻抗变化导致励磁涌流对电源的电压产生影响,可能引起电源电压的波动。

2. 涌流幅度大:励磁涌流的幅度较大,一般在2-10倍额定电流之间。

这种大幅度的涌流对变压器的磁路、绕组和绝缘材料产生冲击,可能引起磁路的麻麻、绕组的焦耳损耗、绝缘材料的老化和损坏。

3. 最大值出现滞后:在变压器刚刚通电时,由于初始状况下没有磁通存在,变压器的励磁电流为零。

而在短时间内,励磁电流会迅速升高,当达到稳定状态后维持在一定数值。

这种励磁电流的最大值出现在刚通电后的一段时间内,而且最大值的出现会和电源电压的正弦波形相位有一定的滞后。

4. 高频成分:由于励磁电流的波动频率一般与电源电压的频率相等或相近,励磁涌流中存在着一定的高频成分。

这些高频成分可能对变压器和周围的其他设备造成干扰,并引起谐波污染。

四、励磁涌流的影响励磁涌流对变压器及其周围设备的影响主要体现在以下几个方面:1. 变压器工作温升的升高:励磁涌流会导致变压器的磁路产生冲击,加剧了铁芯中的焦耳损耗,从而使变压器的工作温升更高。

2. 谐波产生:励磁涌流中存在一定的高频成分,这些高频成分会引起变压器的谐波污染,对变压器及其周围其他设备的正常运行产生干扰。

各类变压器励磁涌流的特征

各类变压器励磁涌流的特征

各类变压器励磁涌流的特征电力变压器励磁涌流电力变压器励磁涌流是变压器通电时,铁芯中发生磁通变化而产生的瞬时电流。

其特征受变压器类型、容量和连接方式等因素的影响。

双绕组变压器空载绕组励磁涌流:变压器空载通电时,电感性电流急剧增加,形成励磁涌流。

其波形为衰减振荡波,持续时间较短。

负荷绕组励磁涌流:变压器负荷通电时,由于负载侧电流急剧变化,原边绕组也会产生励磁涌流,但幅值小于空载励磁涌流。

三绕组变压器主绕组励磁涌流:与双绕组变压器空载励磁涌流类似,但由于多了一个绕组,涌流幅值和持续时间可能更长。

调节绕组励磁涌流:变压器调节绕组通电时,会产生较小的励磁涌流,幅值和持续时间远低于主绕组励磁涌流。

自耦变压器自耦变压器励磁涌流:自耦变压器的励磁涌流特征比较特殊,由于存在磁耦合,励磁涌流幅值会随耦合系数变化而变化。

相移变压器相移变压器励磁涌流:相移变压器励磁涌流的波形与普通变压器不同,由于变压器内存在励磁电流相移,导致励磁涌流具有不对称波形。

励磁涌流的的影响断路器跳闸:励磁涌流过大时,会引起断路器误动作,导致变压器断电。

绝缘损坏:励磁涌流产生的过电压会损坏变压器绝缘,导致短路或失效。

设备损坏:励磁涌流通过其他设备时,可能造成设备损坏或影响运行稳定性。

励磁涌流的抑制涌流限制电阻器:在变压器原边绕组串联涌流限制电阻器,限制励磁涌流的幅值。

电抗器:在变压器原边绕组串联电抗器,增加电路感抗,抑制励磁涌流的上升速度。

预磁合:变压器通电前,对铁芯进行预磁合,使铁芯处于非饱和状态,降低励磁涌流的幅值。

Y-△起动:对于三绕组变压器,采用Y-△起动方式,降低励磁涌流的冲击性。

理解和控制励磁涌流对于确保变压器和电力系统的安全稳定运行至关重要。

通过合理的选择和采取适当的抑制措施,可以有效减轻励磁涌流的影响,确保变压器安全可靠地运行。

变压器励磁涌流产生的原因及特点

变压器励磁涌流产生的原因及特点
励磁涌流的波形特征具有很大的离散性,具有如下特:
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

变压器励磁涌流原理

变压器励磁涌流原理

变压器励磁涌流原理
变压器励磁涌流是指在刚开始接通变压器时,由于电感元件励磁过程中磁感应强度逐渐增大的关系,导致变压器中的电流迅速增加,形成一个短暂的高峰电流。

励磁涌流的主要原因有以下几点:
1. 电感元件的电流变化滞后于电压变化。

由于电感元件的特性,当电压突然改变时,电感元件中的电流并不会立即改变,而是需要一定的时间来达到稳态。

在这个过程中,电流会迅速增加,导致励磁涌流。

2. 初级绕组和次级绕组之间的电容效应。

变压器的初级绕组和次级绕组之间会存在一定的电容效应。

当变压器接通时,由于电容的充电过程,会导致涌流的产生。

3. 磁芯饱和和磁滞。

在刚开始接通变压器时,由于磁感应强度逐渐增大,磁芯中会出现饱和和磁滞现象。

这些现象会导致磁路中的电流迅速变大,从而产生涌流。

励磁涌流对变压器和电网造成的影响主要有以下几点:
1. 过大的励磁涌流会导致变压器绕组和瓷套的过热,甚至引发绝缘击穿,导致设备损坏。

2. 励磁涌流还会对电网造成短暂的过电压,对其他设备和线路造成影响。

为了减小励磁涌流的影响,可以采取以下措施:
1. 使用励磁变压器。

励磁变压器是在主变压器旁边并列连接一个励磁变压器,通过调节励磁变压器的励磁电流来抑制励磁涌流。

2. 采用软起动方式。

通过逐步升高初始电压,使得励磁涌流逐步增加,避免突然产生过大的涌流。

3. 提前预热变压器。

在正式接入电网之前,可以对变压器进行预热,使其达到临界电压之后再投入运行,从而减小励磁涌流的影响。

变压器的励磁涌流产生原因及特点

变压器的励磁涌流产生原因及特点

变压器的励磁涌流产生原因及特点
产生原因:
1.铁芯非线性特性:在励磁过程中,铁芯会经历从饱和到非饱和的过程,而在饱和和非饱和状态下,铁芯的磁导率存在较大的差异。

当励磁电
流突变时,铁芯的饱和状态发生变化,导致磁通密度的非线性变化,进而
产生励磁涌流。

2.电压突变:在电压突变的瞬间,变压器的磁通密度变化较大,导致
涌流现象的出现。

特点:
1.波动范围大:励磁涌流的幅值会随着励磁电流的大小和励磁电源特
性的不同而变化。

通常情况下,励磁涌流的波动幅值会比较大,但是短暂,并且随着时间的推移会逐渐回归正常工作状态。

2.涌流时间短:励磁涌流一般持续的时间比较短暂,通常在数十毫秒
到数百毫秒之间。

3.作用范围广:励磁涌流会对整个变压器回路产生影响,不仅会造成
励磁线圈中的涌流,也会对次级绕组和电网产生影响。

4.会影响电机和负载设备:励磁涌流在电机和负载设备上产生的过电
压和过电流可能会导致电机和负载设备的损坏。

5.会引起设备振动和噪声:励磁涌流会引起变压器的振动和噪声,对
设备和周围环境造成不良影响。

励磁涌流对变压器和电网的影响是不可忽视的,因此在实际应用中需
要采取一些措施来限制和减小励磁涌流的影响,例如采用特殊的励磁变压
器、引入励磁涌流限制电抗器等。

此外,合理调整变压器的设计和励磁电源的参数也能有效减小励磁涌流的幅值和时间。

变压器励磁涌流的特点

变压器励磁涌流的特点

变压器励磁涌流的特点
变压器励磁涌流是指在变压器初次通电时,励磁电流引起的瞬态电流波动现象。

其特点如下:
1. 时间短暂:励磁涌流只在初次通电瞬间出现,随后逐渐减小并稳定到额定工作状态。

2. 电流较大:励磁涌流的电流值通常是变压器额定电流的两至五倍,甚至更高。

3. 非对称性:励磁涌流在电枢和电抗器两侧不对称,因为在电路中存在感抗,导致电流不同步。

4. 产生过电压:励磁涌流会在变压器中产生较高的瞬态过电压,对绝缘系统和绝缘材料造成冲击。

5. 影响变压器稳态工作:励磁涌流对变压器中的磁场分布、电动势和整体工作状态有一定的影响,但在短时间内会趋于稳定。

6. 可引起机械振动:励磁涌流可能引起变压器和相邻设备的机械振动和冲击。

为了避免励磁涌流对系统造成不利影响,通常采取一些措施如使用合适的变压器铁心材料、合理设计电路使励磁电流尽快达到稳定状态、采用绕组的恰当绝缘等。

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变压器励磁涌流?产生的原因是什么?有什么特点?
答:变压器励磁涌流是指: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。

其特点是:励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角、变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关。

最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值)。

变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,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。

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