(完整版)励磁涌流产生的原因及应对策略
220kV变压器励磁涌流及抑制措施分析
220kV变压器励磁涌流及抑制措施分析励磁涌流是变压器合闸电源时的一种暂态状况，所有三个相以及接地中性点都有可能出现涌流。
对变压器差动保护来讲，励磁涌流可视为一种差动电流。
暂态涌流并不属于故障条件，保护仍需制动，这是变压器差动保护设计时需考虑的重要因素。
随着电力变压器制造中新型硅钢性能的改进以及采用速度很快的差动继电器，励磁涌流现象变得更为突出。
一、励磁涌流的产生原因及其影响变压器铁芯的非线性饱和特性会导致其空载合闸时产生励磁涌流。
涌流的波形、大小和持续时间取决于许多特性因素，如变压器容量、绕组接法、合闸时电压的相位角、合闸绕组所在部位、铁芯的剩磁及磁化特性等。
励磁涌流仅流进变压器一侧的保护区（即实际电源侧），由于在差动保护看起来为真实的差动电流而使继电器动作。
励磁涌流主要分为：合闸涌流、合应涌流和恢复涌流。
其中，合闸涌流的本质是合闸的时候，变压器磁通不能突变。
由于合闸角、主变剩磁等原因，会导致主变磁通饱和，产生很大的励磁电流。
变压器纵差（分相差动）保护用来保护主变三侧，但是励磁涌流始终是纵差（分相差动）保护无法完全解决的问题，其原因在于用电量保护来保护磁联系的元件，必然存在缺陷。
变压器在正常运行时，励磁电流的值最大仅为额定电流的2%～5%。
而在发生外部故障时，电压降低，励磁电流也将随之减小。
因此变压器正常运行或发生外部故障时，都不会出现励磁涌流。
但当变压器空载投入或将外部故障切除后变压器重新投入运行时，由于电压的突然变化，磁场急剧增大，导致变压器内部的铁心饱和。
饱和磁通的大小取决于铁心材料的磁导率、磁路长度及截面等因素，铁心磁通饱和导致励磁电感减小，励磁电流激增为励磁涌流。
设变压器的高压侧电压为U，Um为变压器正常运行时的电压最大值。
变压器稳态运行情况下设绕组端电压为忽略变压器漏抗和绕组电阻，则用标幺值表示的电压U与磁通Φ之间的关系为式中：N为变压器匝数;Φ为铁心磁通。
设N =1，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：θ为变压器投入时刻的初相角;ω为角速度;C为积分常数;Φm是变压器稳态工作时的磁通幅值。
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。
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。
行业资料-16-17-励磁涌流解决措施
励磁涌流解决措施一、了解励磁涌流。
1.1 什么是励磁涌流。
朋友们！咱得先知道啥是励磁涌流。
简单说呢，这就像是电路里突然来了一股不受控制的大电流，在变压器刚通电的时候，它就可能冒出来。
这就好比一个刚睡醒的大力士，突然发力，力量有点不受控制了。
这股电流可比正常运行时的电流大好多倍呢，要是不处理好，那可会给设备带来不少麻烦。
1.2 励磁涌流的危害。
这励磁涌流啊，危害可不小。
它可能会让变压器的保护装置误动作，就像一个本来正常站岗的士兵，突然被假警报给骗了，乱了阵脚。
这一误动作，就可能导致停电之类的事故，影响大家用电。
而且大电流长时间冲击设备，就像一个人总是受到强烈撞击一样，设备的寿命也会大大缩短，就像好东西被过度消耗，很是可惜。
二、传统解决措施。
2.1 采用速饱和中间变流器。
这种方法就像是给电流设置一个聪明的守门员。
速饱和中间变流器啊，它对励磁涌流有很强的识别能力。
正常电流能顺利通过，就像好人正常通行一样，但是励磁涌流一来，它就把这股大电流给挡住了，不让它干扰后面的设备，避免保护装置误动作。
不过呢，这种方法也不是十全十美，它对某些特殊情况的适应性可能还差点火候。
2.2 二次谐波制动。
二次谐波制动可是个挺巧妙的办法。
咱都知道谐波就像电流里的小杂音，正常电流里二次谐波成分比较少，而励磁涌流里二次谐波含量比较高。
我们就利用这个特点，设置一个门槛，当二次谐波达到一定比例的时候，就判定是励磁涌流，然后制动保护装置，不让它误动作。
这就好比根据声音特征来识别是朋友还是坏人，但是这个门槛的设置也需要很精确，不然也容易出错。
三、新型解决措施。
3.1 基于波形对称原理的方法。
这种方法可有意思了。
它是研究电流波形的对称性。
正常电流的波形是比较对称的，就像一个左右两边很均匀的物体，但是励磁涌流的波形不对称，就像一个歪歪扭扭的东西。
通过对波形对称性的判断，就能把励磁涌流找出来，然后采取措施。
这就像是通过看一个东西的形状来判断它是不是正常的，很直观。
励磁涌流产生的原因及应对策略(通用版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改励磁涌流产生的原因及应对策略(通用版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes励磁涌流产生的原因及应对策略(通用版)随着经济的发展，电业因其无污染等特点被广泛应用到社会的各方面，变压器作为交流电力系统重要的电气设备，其正常运行直接关系着人民生命财产的安全。
本文从变压器励磁涌流释义开始、随后就变压器励磁涌流产生原因进行了分析研究，最后就变压器励磁涌流的应对策略提出了很好的意见。
变压器的励磁电流是只流入变压器接通电源一侧绕组的，对纵差保护回路来说，励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。
因此，它必然给纵差保护的正确工作带来影响。
下面笔者结合工作实际谈一下励磁涌流产生的原理及应对策略。
变压器励磁涌流释义1.1励磁涌流的定义变压器是一种依据电磁感应原理制造而成的静止元件，是交流输电系统中用于电压变换的重要电气设备。
当合上断路器给变压器充电时，有时候，能够观察到变压器电流表的指针有很大摆动，随后，很快又返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常就被称为励磁涌流。
1.2变压器励磁涌流的特点1.2.1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。
1.2.2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。
1.2.3一般情况下，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。
变压器励磁涌流抑制原理及现场应用优化
变压器励磁涌流抑制原理及现场应用优化引言：变压器是电力系统中重要的电能传输设备，其负责将高压电能转换为低压电能，并通过电能传输网络将电力供应到终端用户。
然而，在变压器投入运行时，励磁涌流可能会导致设备的电流波动和损耗，甚至造成电网的不稳定。
因此，为了保证系统的稳定运行，需要合理地抑制变压器励磁涌流并优化其现场应用。
一、励磁涌流抑制原理1.1励磁涌流的产生励磁涌流通常是由于变压器的磁路突然产生磁通时引起的。
在变压器的磁路中，磁通的变化速度往往比较快，导致励磁电流呈现出一个瞬时的增大过程，即励磁涌流。
1.2励磁涌流的影响励磁涌流对变压器和电网产生了不利影响，主要表现为：(1)变压器附加损耗：励磁涌流会导致变压器的额定电流上升，从而导致额外的电阻损耗。
(2)变压器振荡：励磁涌流在变压器铁芯和线圈之间产生电磁力，会引起变压器的震荡。
(3)电网不稳定：当变压器接入电网时，励磁涌流会产生电网的瞬时波动，影响电网的稳定性。
1.3励磁涌流抑制原理为了抑制励磁涌流，可以采用以下方法：(1)在变压器的电源供电系统中增加限流电抗器。
通过限制电源的短路能力，减少励磁涌流的电流峰值。
(2)使用励磁变压器。
励磁变压器是由辅励变压器和电抗器组成，通过控制辅助变压器的绕组电压来控制励磁涌流。
(3)通过安装软起动装置来逐步增加变压器的励磁电流，避免励磁涌流的冲击。
2.1选择适当的变压器为了减少励磁涌流对电网的影响，可以选择具有低励磁电流的变压器。
通常情况下，具有较低额定电压的变压器具有较低的励磁电流。
2.2控制变压器的励磁电流为了减少励磁涌流的影响，可以通过控制变压器的励磁电流来实现。
通过调节励磁变压器的绕组电压，可以减小励磁涌流的电流峰值，从而减少对电网的影响。
2.3优化励磁变压器的参数为了确保励磁变压器的效果，可以优化其参数。
包括选择合适的励磁变压器容量、安装位置和接线方式等。
同时，还需要合理地进行维护和检修，确保其正常运行。
变压器励磁涌流及鉴别和防治方法
变压器励磁涌流及鉴别和防治方法摘要：电力变压器作为电力系统中极为关键的一种电气设备，在电力系统中是不可替代的转换枢纽，而变压器的励磁涌流过大会引起保护动作跳闸，因此针对电力变压器励磁涌流的研究一直是电力系统继电保护中备受关注的重要课题。
本文主要介绍了变压器励磁涌流产生的原因、危害、鉴别和防治方法。
关键词：变压器；励磁涌流；鉴别；防治1变压器励磁涌流出现的原因及特点变压器是基于电磁感应原理的电力设备，当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
这是因为在稳态工作情况下，铁芯中的磁通滞后于外加电压90°如图（a）所示。
如果空载合闸时，正好在电压瞬时值U=0时接通电路，则铁芯中应该具有磁通—Фm。
但是由于铁芯中的磁通不能突变，但此，将出现一个非周期分量的磁通，其幅值为+Фm。
这样在经过半个周期后，铁芯中磁通就达到2Фm。
如果铁芯中还有剩余磁通Фs,则总磁通将为2Фm+Фs，如图（b）所示。
此时变压器的铁芯严重饱和，励磁电流IL将剧烈增大，如图（c）所示，此电流就称为变压器的励磁涌流ILY,其数值最大可达额定电流的6-8倍，同时包含有大量的非周期分量和高次谐波分量，如图（d）所示。
励磁涌流的大小和衰减时间，与外加电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量的大小、回路的阻抗以及变压器容量的大小和铁芯性质等都有关系。
例如正好在电压瞬时值为最大时合闸，就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。
由于变压器铁心材料具有非线性的特征，为了与绕组磁场变化相抵，铁心饱和程度将发生变化。
当铁心饱和程度较高时，其磁化曲线斜率极小，励磁电流随着磁通的增长而变大，最后变为励磁涌流。
若变压器存在剩磁，并且极性绕组偏磁一样，就会减小变压器绕组的励磁电抗，从而出现巨大的励磁涌流。
对三相变压器而言，无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。
励磁涌流具有如下特点：1.包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧；2.包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主，二次谐波的含量在一般情况下不低于基波分量的15%；3.励磁涌流波形为对称性，波形不连续且出现间断，在一个周期中间断角为α；2变压器励磁涌流的鉴别方法（1）二次谐波原理。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
展望
随着电力电子技术的发展，可 以预见变压器励磁涌流的研究 将更加深入，未来可能会发现
更加有效的抑制措施。
随着智能电网的建设，电力系 统的运行方式将更加灵活，变 压器励磁涌流的问题也将得到
更加有效的解决。
同时，随着人们对电力系统运 行效率的关注度不断提高，变 压器励磁涌流的研究也将更加 注重环保和节能方面的问题。
04
案例分析
案例一
01
02
03
事故概述
某500kV变压器在空载合 闸时，由于励磁涌流过大 导致保护误动，造成停电 事故。
事故原因
合闸瞬间，变压器铁芯饱 和，励磁电流急剧增加， 导致保护装置误判为短路 故障。
改进措施
优化变压器空载合闸控制 策略，采用快速合闸技术 ，减少励磁涌流的影响。
案例二
事故概述
励磁涌流的大小与变压器铁芯的材质、结构、加工工艺以及变压器运行时的工况 等因素有关。
变压器励磁涌流的危害
励磁涌流会危及变压器的安全运行，可能导致变压器的损坏 甚至爆炸。
励磁涌流还可能导致电力系统的谐波污染，对电力系统的稳 定性和可靠性造成影响。
变压器励磁涌流的特点
励磁涌流具有很大的峰值和冲击力，其大小可能超过变压器额定电流的几倍甚至 几十倍。
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减小变压器铁心饱和程度
通过改进变压器结构设计，采用高磁通密度材料，提高铁心最大允许工作磁 密等措施，降低变压器铁心的饱和程度，从而抑制励磁涌流的产生。
增加变压器空载合闸阻抗
通过改变变压器外部接线或增设串联电阻等方式，增加变压器空载合闸阻抗 ，降低合闸瞬间的电压变化率，从而减小励磁涌流的产生。
继电保护抑制措施
配置差动保护装置
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励磁涌流产生的原因及应对策略
随着经济的发展，电业因其无污染等特点被广泛应用到社会的各方面，变压器作为交流电力系统重要的电气设备，其正常运行直接关系着人民生命财产的安全。
本文从变压器励磁涌流释义开始、随后就变压器励磁涌流产生原因进行了分析研究，最后就变压器励磁涌流的应对策略提出了很好的意见。
变压器的励磁电流是只流入变压器接通电源一侧绕组的，对纵差保护回路来说，励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。
因此，它必然给纵差保护的正确工作带来影响。
下面笔者结合工作实际谈一下励磁涌流产生的原理及应对策略。
变压器励磁涌流释义
1.1励磁涌流的定义
变压器是一种依据电磁感应原理制造而成的静止元件，是交流输电系统中用于电压变换的重要电气设备。
当合上断路器给变压器充电时，有时候，能够观察到变压器电流表的指针有很大摆动，随后，很快又返回到正常的空载电流值，这个冲击电流通常就被称为励磁涌流。
1.2变压器励磁涌流的特点
1.2.1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。
1.2.2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。
1.2.3一般情况下，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。
1.2.4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。
变压器励磁涌流产生原因
变压器励磁涌流是由变压器铁心饱和引起的。
在铁心不饱和时，铁心磁化曲线的斜率很大，励磁电流近似为零；一旦铁心出现饱和，磁化曲线斜率变小，电流随着磁通线性增长，最终演变为励磁涌流。
现代常用的电力变压器饱和磁通一般设为1.15～1.4，而变压器运行电压一般不应超过额定电压的3%～6%或更小，故纵差保护回路中的不平衡电流也很小。
外部短路时，由于系统电压下降，励磁电流也将减小，因此，在稳态情况下，励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。
然而在电压突然增加的特殊情况下，就可能产生很大的励磁电流，其数值可达额定电流的6～8倍。
这种励磁电流就有可能大于饱和磁通，从而造成变压器饱和。
变压器励磁涌流的应对策略
目前采用速饱和中间变流器；二次谐波制动的方法；间断角鉴别方法等三种方法来防止励磁涌流引起的纵差保护的误动。
3.1采用差动速断保护
由于差动速断保护有固有动作时间，故动作电流无需避开最大电流，此方案灵敏性低，只适用于小型变压器。
差动保护按照躲开最大不平衡电流进行整定时，带速饱和原理的差动保护能够减少非周期分量造成的保护误动，这种差动保护的核心部分是带短路线圈的饱和中
间变流器和差动电流继电器。
短路线圈的存在使得在具有非周期分量电流时继电器的动作电流大为增加，从而提高了躲避励磁涌流和外部短路时暂态不平衡电流的性能。
3.2采用带中间速饱和变流器的差动继电器
中间速饱和变流器可以抑制励磁涌流的传变，从而防止保护的误动。
但由于内部短路时暂态电流也含有非周期分量，故保护应延时动作。
加之由于三相涌流中往往有一相无非周期分量，以致该相速饱和变流器不起作用，这又必须使保护动作值加大，故保护的灵敏性降低。
由于这种方法动作迟缓，灵敏性差，只适用于中、小型变压器。
3.3采用二次谐波制动
在励磁涌流中，除基波、非周期分量电流以外，二次谐波电流为最大，这是励磁涌流最明显的特征，因为在其他工况下，很少有二次谐波产生。
这是大型变压器差动保护防止励磁涌流的主要措施。
二次谐波制动的差动保护原理是调试简便，灵敏度高，在当前变压器纵差保护中应用广泛。
但是，在安装有静止无功补偿装置等电容分量比较大的系统，故障暂态电流中也有较大的二次谐波含量，致使差动保护动作速度受到影响。
若空载合闸前变压器已经存在故障，合闸后故障相为故障电流，非故障相为励磁涌流，采用三相或门制动的方案时，差动保护必将被闭锁。
由于励磁涌流衰减很慢，保护的动作时间可能会长达数百毫秒。
这也是二次谐波制动方法的主要缺点。
3.4利用励磁涌流波形具有明显间断角的特征来避免励磁涌流
前面提到，在最初几个波形中，涌流将出现间断角。
而变压器内部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波，不会出现间断角。
间断角鉴别的方法就是利用这个特征鉴别励磁涌流和故障电流，即通
过检测差电流波形是否存在间断角，当间断角大于整定值时将差动保护闭锁。
间断角制动的保护整定值一般设为65。
对于Y/d接线方式的三相变压器，非对称涌流的间断角比较大，间断角闭锁元件能够可靠的动作，并且裕量充足；而对称性涌流的间断角会小于65。
进一步减小整定值并不是好的方法，因为整定值太小会影响内部故障时的灵敏度和动作速度。
由于对称性涌流的波宽等于120，而故障电流（正弦波）的波宽为180，因此在间断角判据的基础上再增加一个反应波宽的辅助判据，在波宽大于140（有20的裕量）时也将差动保护闭锁。
间断角原理由于采用按相闭锁的方法，在变压器合闸于内部故障时，能够快速动作。
这一点是比二次谐波制动（三相或门制动）方法优越的地方。
对于大型变压器，可以同时采用两种原理的纵差动保护，能够起到优势互补，加快内部故障的动作速度，不失为一种好的配置方案。
目前有两种方案，一种是直接鉴别间断角的大小来判断是励磁涌流还是内部短路。
另一种是比较励磁涌流和二次短路电流的变化率。
3.5在变压器各电压侧的绕组上单独装设差动保护，于是励磁涌流不再进入差动回路。