励磁涌流
发电机励磁涌流产生的原因
发电机励磁涌流产生的原因引言发电机励磁涌流问题是发电机运行中常见的一个问题。
当发电机由停止状态转为运行状态时，会产生励磁涌流，这可能会对发电机和整个电力系统造成负面影响。
本文将深入探讨励磁涌流产生的原因及其影响，并提出相应的解决方法。
励磁涌流的定义励磁涌流是指在发电机启动的瞬间，由于励磁系统中磁场的建立而引起的暂态过程中的电流急剧增长现象。
这种电流的增长速度非常快，可能会达到发电机额定电流的数倍，因此励磁涌流对发电机和电力系统而言都是一种不可忽视的问题。
励磁涌流产生的原因励磁涌流产生的原因主要包括以下几个方面：1.磁场建立的延迟：当发电机启动时，励磁系统需要一段时间来建立稳定的磁场。
在这个过程中，励磁线圈中会出现较大的电流，导致励磁涌流的产生。
2.励磁线圈的电感：励磁线圈是由许多匝数较多的线圈组成的，它们之间的电感相互耦合。
当磁场建立的过程中，由于电感产生的互感作用，电流会在线圈之间迅速传播，形成励磁涌流。
3.发电机轴的机械性能：发电机轴的机械性能决定了励磁系统的机械惯性。
在发电机启动瞬间，由于励磁线圈的电感和电流的急剧增长，励磁系统会产生很大的机械冲击力，这也是励磁涌流产生的重要原因之一。
4.发电机内部电容的充放电：发电机内部存在着电容，当磁场建立的过程中，电容会逐渐充电，导致励磁涌流的产生。
励磁涌流的影响励磁涌流对发电机和电力系统都会产生一定的影响，主要包括以下几个方面：1.电流冲击：励磁涌流会导致电流瞬间增大，可能会超过发电机和电力系统的额定电流。
这会对设备和电网的安全运行造成威胁，甚至导致设备的损坏。
2.发电机振动和噪声：励磁涌流会引起发电机内部的机械冲击，导致发电机振动和噪声的增加，可能影响发电机的稳定性和寿命。
3.电网稳定性：励磁涌流会对电网产生瞬态扰动，可能导致电网的电压和频率波动，进而影响整个电力系统的稳定性和可靠性。
4.发电机保护系统的动作：励磁涌流会引起保护系统的动作，导致发电机的停机和重新启动，给电力系统带来一定的负荷调整问题。
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。
和应涌流和励磁涌流的区别
和应涌流和励磁涌流的区别"和应涌流"和"励磁涌流"是电力系统中涉及到变压器运行的两个重要概念，它们的区别如下：
和应涌流 (Inrush Current)：
定义：和应涌流是在变压器投入运行时瞬间出现的高电流。
它是由于变压器磁路中的空气间隙和磁通的突然变化导致的。
原因：和应涌流主要由于变压器的磁路在初次通电时需要建立磁场，而这个过程需要较大的电流。
特点：和应涌流的持续时间很短，通常在几个周期内就会消失。
励磁涌流 (Excitation Current)：
定义：励磁涌流是在变压器正常运行时，在变压器绕组中流动的一种低频电流。
原因：励磁涌流是由于变压器的磁场需要持续维持，因此在正常运行过程中会有一定的励磁电流。
特点：励磁涌流的幅值较小，是正常运行状态下的一部分，与变压器的负载无关。
总的来说，和应涌流和励磁涌流的主要区别在于产生的原因和特点。
和应涌流是在变压器刚投入运行时由于建立磁场而产生的瞬时高电流，而励磁涌流是在变压器正常运行过程中持续存在的较小电流。
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。
励磁涌流
励磁涌流1 概述变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器，用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压，是交流电输配系统中的重要电气设备。
当变压器合闸时，可能产生很大的电流，本文主要论述该电流的产生和影响。
2 励磁涌流的特点当合上断路器给变压器充电时，有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。
2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。
因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经～1s后其值不超过～In。
3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。
4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。
当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。
3 励磁涌流的大小合闸瞬间电压为最大值时的磁通变化在交流电路中，磁通Φ总是落后电压u90°相位角。
如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为零，即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通，如图1所示。
在这种情况下，变压器不会产生励磁涌流。
合闸瞬间电压为零值时的磁通变化当合闸瞬间电压为零值时，它在铁芯中所建立的磁通为最大值(－Φm)。
可是，由于铁芯中的磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为零。
因此，在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz，其幅值为Φm。
这时，铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成，如图2所示。
铁芯中磁通开始为零，到1/2 T时，两个磁通相加达最大值，Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的两倍。
因此，在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。
虽然我们很难预先知道在哪一瞬间合闸，但是总会介于上面论述的两种极限情况之间。
变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。
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。
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变压器初次通电或负载快速变化时，由于变压器磁路的非线性特性和励磁电流的突变，导致瞬态励磁涌流的现象。
这种励磁涌流不仅会给电网带来较大的冲击，还会给变压器本身造成额外的负荷，引起变压器的发热和运行不稳定性。
变压器的励磁涌流主要由以下几个方面造成：1.磁路的非线性特性：变压器的铁芯磁导率随磁场强度的变化而发生微小的变化，导致励磁电流的波形与电压波形不完全相同，出现高次谐波成分。
这些高次谐波会引起瞬态励磁涌流。
2.变压器的惯性：变压器由于具有自感性，当励磁电流突变时，变压器中的电流无法立即发生变化，会产生瞬态励磁涌流。
3.励磁电源的特性：励磁电源在初次通电或负载快速变化时，由于电源的电压输出特性和电极的电容性质，会产生较大的电流突变，导致励磁电流的瞬态变化。
由于励磁涌流的存在，会对电网和变压器产生一定的不良影响：1.对电网的影响：励磁涌流会导致电网瞬态电压的波动和振荡，甚至引起电压闪跳和电压失调。
对电网而言，这是一种干扰，会对电网的稳定性和供电质量造成一定的影响。
2.对变压器的影响：励磁涌流能额外提供给变压器一部分无用的有功负荷，导致变压器的额定负载和温升增加，降低了变压器的功率因数和效率。
此外，励磁涌流还会使得变压器线圈内的电流增大，导致电流密度升高，加剧了线圈绕组的发热，进一步影响变压器的运行稳定性和寿命。
为了减小励磁涌流对电网和变压器的影响，可以采取以下措施：1.优化变压器设计：通过选择合适的磁性材料、调整变压器的铁芯形状和绕组结构等，减小变压器的非线性特性，降低励磁涌流的发生。
2.使用励磁涌流限制装置：通过在变压器的励磁回路中串联合适的电感器或限流电阻，可以限制励磁涌流的大小，减小其对电网和变压器的影响。
3.控制励磁电源：在变压器初次通电或负载快速变化时，采取合适的控制策略，通过逐步增加励磁电流的大小，限制励磁涌流的产生。
总之，励磁涌流是变压器运行中的一种瞬态现象，会给电网和变压器本身带来一定的不良影响。
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精选全文
4.波形偏离时间轴一侧，出现间断，饱和越严重，间断角越小
mcos（t＋）＋mcos＋r S
1
t1
arccos
mcos r
m
S
2 2 (1 )
J 2 (2 1)
2(1 )
2 arccos mcos＋r S
m
励磁涌流的间断角，与铁芯饱和磁通、剩磁的大小，合 闸时刻都有很大关系。
三、励磁涌流的鉴别方法
1. 二次谐波制动原理
(1)常用判别式： I 2 / I1 k
其中：I2 为二次谐波的幅值，I1 为基波的幅值； k 通常取 0.15～0.20 左右（运行经验）
一般采用或门制动的方式，即三相中有一相二次谐 波含量超过此定值就闭锁差动保护。
max (I2F / I1F ) k
F取为A、B、C
三、励磁涌流的鉴别方法
1. 二次谐波制动原理
(2)存在的问题：
现代变压器铁心饱和点低而剩磁大，二次谐波含量可能 低于10%，K值整定困难；
由于超高压输电线路分布电容的影响，变压器内部故障时 短路电流谐波含量增加，造成保护延时动作。
三、励磁涌流的鉴别方法
2.间断角原理
判据1：当差流的间断角 J 65o时判为励磁涌流，闭锁差动
(2)剩磁的大小和方向 剩磁较大时，暂态磁通较大，涌流也较大。
3. 影响励磁涌流的因素
(3)饱和磁通 变压器越易饱和，励磁涌流越大。
(4)TA饱和
基波电流变小，I2 / I1 增大；
间断角变小，甚至消失。
二、 励磁涌流的特征
1. 励磁涌流的幅值大
远远大于变压器正常工作时的励磁电流。其最大 值 可以达到变压器额定电流的 4～8 倍，与故障电流可以比 拟。
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励磁涌流
励磁涌流（inrush current)的发生，很明显是受励磁电压的影响。
即只要系统电压一有变动，励磁电压受到影响，就会产生励磁涌流。
在不同的情况下将产生如下所述的初始（initial inrush)、电压复原（recovery inrush)及共振（sympathetic inrush 共感）等不同程度的励磁涌流。
其瞬时尖峰值及持续时间，将视下列各因素的综合情况而定，可能会高达变压器额定电流的8--30倍。
变压器在合闸充电时，由于变压器的电感性加上合闸瞬间供电电压的相角不确定性会使充电存在最大7-9倍的涌流（大型变压器）。
原因就是电感电流不能突变，合闸前电流为零，根据u=L*di/dt。
如果合闸时电压（正玄）最大时则可以平稳过渡。
一旦不在此相位，特别在过零位电压时由于电网的能量非常巨大，在短时能，必然产生巨大的电流强迫变压器电流过渡到正玄波形。
这就有个涌流过程。
彻底防治就需要合闸相角控制，当然是三相分相控制了。
简单预防则是开关串电阻。
其实也挺麻烦。
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1 概述
2 励磁涌流的特点
3 励磁涌流的大小
4 励磁涌流的影响
1 概述
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器，用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压，是交流电输配系统中的重要电气设备。
当变压器合闸时，可能产生很大的电流，本文主要论述该电流的产生和影响。
2 励磁涌流的特点
当合上断路器给变压器充电时，有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常称之为励磁涌流，特点如下：
1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波)，主要是偶次谐波，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。
2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。
因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢，经0.5～1s 后其值不超过(0.25～0.5)In。
3)一般情况下，变压器容量越大，衰减的持续时间越长，但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。
4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10倍。
当整定一台断路器控制一台变压器时，其速断可按变压器励磁电流来整定。
3 励磁涌流的大小
3.1 合闸瞬间电压为最大值时的磁通变化
在交流电路中，U=dΦ/dt，可见磁通Φ总是落后电压U90°相位角，如果U=Um*sin(ωt)，则Φ=Um/ω*cos(ωt)+C，分别为强迫分量和衰减的自由分量。
如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为零，即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通。
在这种情况下，变压器不会产生励磁涌流。
3.2 合闸瞬间电压为零值时的磁通变化
当合闸瞬间电压为零值时，它在铁芯中所建立的磁通为最大值(－Φm)。
可是，由于铁芯中的磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为零。
因此，在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz，其幅值为Φm。
这时，铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成。
铁芯中磁通开始为零，到1/2 T时，两个磁通相加达最大值，Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的两倍。
；另外，如果合闸时铁芯还有剩磁Φ0，磁通Φ还会更大！实际运行中可达到2.7倍的Φm。
因此，在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。
虽然我们很难预先知道在哪一瞬间合闸，但是总会介于上面论述的两种极限情况之间。
变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。
由于在最不利的合闸瞬间，铁芯中磁通密度最大值可达2Φm，这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，这就是变压器励磁涌流的由来。
励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后经过半周的瞬间。
但是，由于绕组具有电阻，这个电流是要随时间衰减的。
对于容量小的变压器衰减得快，约几个周波即达到稳定，大型变压器衰减得慢，全部衰减持续时间可达几十秒。
综上所述，励磁涌流和铁芯饱和程度有关，同时铁芯的剩磁和合闸时电压的相角可以影响其大小。
4 励磁涌流的影响
4.1励磁涌流对变压器并无危险，因为这个冲击电流存在的时间很短。
当然，对变压器多次连续合闸充电也是不好的，因为大电流的多次冲击，会引起绕组间的机械力作用，可能逐渐使其固定物松动。
此外，励磁涌流有可能引起变压器的差动保护动作，故进行变压器操作时应当注意。
4.2励磁涌流对变压器差动保护的影响。
差动是用变压器原边和副边的电流计算差动电流的，在变压器正常运行时，励磁电流是很小的，当出现励磁涌流时，就不应该忽略励磁电流的影响，通常的做法是依靠各种判别条件来判别励磁涌流，可靠闭锁差动保护，其中判别方法就是利用以上特点来识别涌流。
比如采用二次谐波制动，波形对称原理，采用速饱和铁芯的差动继电器。