第五章 变压器空载合闸时的冲击电流
第五章-变压器空载合闸时的冲击电流-PPT
大型变压器衰减得慢些 ，有时达十几秒之久。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
空载合闸电流对变压器的直接危害不大 ，但 它能引起装在变压器一次侧的过电流保护继电器 动作，使变压器脱离电网。
如果遇到这种情况，可以再合一次闸，甚至 两次，总能合在适当的时刻，使变压器发生的过 渡过程不那么剧烈，也就不再调闸了。
Yy 和 Yd ，当极性连接错了，哪一种变
压器损坏更大？
12、Yd 变压器联结极性正确，否则二次
侧将出现很大的基波环流，烧坏变压器。
13、Yy 变压器接线正确，避免出现三相
不对称电压电流。
14、大型变压器空载合闸掌握时机
若： max 2m
根据磁化曲线过饱和点非线性
m
I0max 几十 几百倍I0
i1 2i1k [(cos )e LK cos(t )]
为突发短路开始即 t = 0 时一次电压的初
相角。
当 00
i1max kk 2i1k
大型变压器： kk 1.8
i1max kk 2i1k
稳态短路电流：
I 1K
1 ZK
例题：一台三相变压器 Yyn0，uk 4%
求： 00 ，二次绕组突发短路时一次绕组
短路电流的最大值。
Z K U K 0.04
I Km
kk
1 ZK
1.8 1 0.04
1.8 25
45倍
当变压器发生突发短路时，短路电流达额定 电流的 25~30 倍，由于漏磁通的大小与绕组电 流成正比，可见，突发短路时，变压器受到的机 械力是额定运行时的 625~900倍。
思考题
5-1
在大型变压器中，为了减小空载合闸电 流冲击，在变压器一次侧先串入一附加电阻， 等合闸后再把附加电阻切除。
电工电子考试题及答案(通用版)
温馨提示：本套试卷为电工精选题库，总共500道题！题目覆盖电工常考的知识点。
题库说明：本套题库包含（选择题300道，多选题50道，判断题150道）一、单选题(共计300题,每题1分)1.电子式时间继电器是通过电子线路控制电容器充放电的原理制成的。
它的特点是体积小，延时范围可达( )，其应用在逐步推广。
A.1~300s；B.1~600s；C.0.1~360s；D.0.1~3600s；答案:D2. 管型避雷器由( )三部分组成。
A.产气管.内部电极和外部间隙B.产气管.内部间隙和外部间隙C.产气管.内部间隙和外部电极D.产气管.内部电极和外部电极答案:B3. 一般照明高度达不到要求时应采用( )V电压。
A.110B.42C.36D. 6答案:C4. 为了防止触电不得用( )灭火器灭火。
A.干粉B.二氧化碳C.泡沫答案:C5. 拉开三相空载变压器跌落式熔断器时，应( )。
A.先拉A相B.先拉中相C.先拉C相D.无要求答案:B6. 负载连接导线和开关称为( )。
A.内电路B.电路C.外电路D.串联电路答案:C7. 电缆直流耐压试验中，读取泄漏电流应在0.25.0.5.0.75倍试验电压下各停留( )时间。
A.1minB.5minD.15min答案:A8. 定轴轮系首.未两轮转速之比，等于组成该轮系的( )之比。
A.所有主动轮齿数连乘积与所有从动齿轮齿数连乘积B.所有被动轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积C.任意两个主动轮和从动轮D.中间惰轮齿数答案:B9. 对电机轴承润滑的检查,( )电动机转轴,看是否转动灵活,听有无异声。
A.用手转动B.通电转动C.用其它设备带动答案:A10. 当频率为F的交流电源电压加到一.二次侧绕组匝数分别为N1.N2的变压器的一次绕组后，二次侧绕组中的感应电势为( )。
A.E2=2.22FN2?mB.E2=4.44FN1?mC.E2=4.44FN2?m答案:C11. 自耦变压器二次有2~3组抽头,其电压可以分别为一次电压U1的80%.40%.( )%。
电工基础知识题库(考试带答案)
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A.各点电位值不变B.各点电位值都变C.各点间电压都变D.各点间电压部分不变答案:B2. 一般线路中的熔断器有( )保护。
A.短路B.过载C.过载和短路答案:C3. 架空线路选择电杆，在地势平坦的地区10kV线路一般采用高度为( )的水泥杆。
A.8m；B.9m；C.10m；D.12m；答案:D4. 电压为1ｋV以下的电动机，绝缘电阻应不小于( )。
A.0.2ＭΩ；B.0.5ＭΩ；C. 1.0ＭΩ；D. 1.5ＭΩ；答案:B5. 停车时产生振荡的原因常常由于( )环节不起作用。
A.电压负反馈B.电流负反馈C.电流截止负反馈D.桥型稳定答案:D6. 低压架空线路用8米水泥杆一般选用梢径为( )mm的拔梢杆。
A.130B.150C.190D.230答案:B7. 下列( )归于根本安全用具。
A.绝缘棒.绝缘夹钳B.绝缘手套.绝缘靴C.携带型接地线.临时遮栏答案:A8. 金属氧化锌避雷器安装时，接地引下线应尽量( )。
A.短B.长C.短而直答案:C9. 微机调节机械运动位置属于微机应用中的( )。
A.数值计算B.工业控制C.事务处理D.CAD答案:B10. 特低电压限值是指在任何条件下，任意两导体之间出现的( )电压值。
A.最小B.最大C.中间答案:B11. 热继电器的整定电流为电动机额定电流的( )%。
A.100B.120C.130答案:A12. 利用( )来降低加在定子三相绕组上的电压的启动叫自耦降压启动。
A.自耦変压器B.频敏荧压器C.电阻器答案:A13. 高压负荷开关( )开断短路电流。
A.允许B.不允许C.视情况决定能否D.无规定答案:B14. 三相电路中，相对相之间的电压叫( )。
低压电工考试题库2024(易错题带答案)
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A. 1.5B. 1C. 2答案:B2. 直流发电机——直流电动机调速系统中，若改变发电机的励磁磁通，则属于( )调速。
A.改变励磁磁通B.改变电枢电压C.改变电源电压D.改变磁极答案:B3. 测量电动机线圈对地的绝缘电阻时，摇表的“L”.“E”两个接线柱应( )。
A.“E”接在电动机出线的端子，“L”接电动机的外壳B.“L”接在电动机出线的端子，“E”接电动机的外壳C.随便接，没有规定答案:B4. KYN28—10系列高压开关柜中小车与接地开关防误操作的联锁装置包括( )。
A.接地开关摇把还没有取下时，小车可以由试验位置的定位状态转变为移动状态B.接地开关处于分闸位置，小车不能由定位状态转变为移动状态C.接地开关处于合闸位置，小车不能由定位状态转变为移动状态答案:C5. Ⅰ类手持式单相电动工具的电源线必须采用( )多股铜芯橡皮护套软电缆或护套软线。
A.两芯B.三芯C.四芯D.五芯答案:B6. 动力控制电路通电测试的最终目的是( )。
A.观察各按钮的工作情况是否符合控制要求B.观察各接触器的动作情况是否符合控制要求C.观察各熔断器的工作情况是否符合控制要求D.观察各断路器的工作情况是否符合控制要求答案:B7. ( )是登杆作业时必备的保护用具,无论用登高板或脚扣都要用其配合使用。
A.安全带B.梯子C.手套答案:A8. 异步电动机旋转磁场的转速与极数( )。
A.成正比B.的平方成正比C.成反比D.无关答案:C9. 触头间介质击穿电压是指触头间( )。
A.电源电压B.电气试验时加在触头间的电压C.触头间产生电弧的最小电压答案:C10. 关于耦合电容器的作用下列哪个叙述是不正确的( )。
关于变压器空载合闸问题
关于变压器空载合闸问题(空载电流)很小，大型变压器甚至不到 1% 倍的额定电流；但在空载合闸时，变压器突然接入电网，此瞬时可能有变压器稳态运行时，I很大的冲击电流，也称之为励磁涌流。
变压器的励磁涌流一般为额定电流的8～10倍。
因此变压器在空载合闸时，由于继电保护的动作导致可能出现合不上闸的情况。
分析如下：一、涌流特性：1、送电合闸时变压器会产生励磁涌流，这是变压器的固有特性，此现象的存在是由于磁通过饱合和剩磁引起的。
励磁涌流的大小与合闸时电压的初相角有关，当合闸瞬间电压初相角α=0时，励磁涌流最大，当合闸瞬间电压初相角α=π／2时，励磁涌流最小，所以一般解决办法就是多送几次，让合闸瞬间避开零点，就能送上；2、由于变压器内阻及线路电阻的存在，合闸冲击涌流会逐渐衰减，一般小型变压器经过几个周波即可达到稳态，容量大的变压器需经过十几个甚至需要几十个周波才可能达到稳态。
二、掉闸原因：1、随着变压器技术的发展，硅钢片采用高导磁取向晶粒材料，大大降低了空载损耗，但也使励磁涌流增加到额定电流的10～14倍。
2、电网容量的增加和供电线路的缩短使励磁涌流增加。
3、供电部门在继电保护的整定方面过于保守。
三、解决方法：1、根据现场经验一般都是过流保护动作，过流保护的整定值应按躲过线路上配变的励磁涌流来整定。
变压器的励磁涌流一般为额定电流的8～14倍。
变压器容量大时，励磁涌流也大。
由于大变压器的励磁涌流衰减的慢，也会造成过流保护动作。
这就需要调整过流保护的动作时限来躲过变压器的励磁涌流，（建议：因10kV线路多为末级保护，过流动作时限一般可以整定为0.3s，此段时限是允许的）。
2、如果是高压速断保护动作，则应调整速断保护的限值，速断保护的限值必须躲过本身变压器的励磁涌流。
3、如果是高压零序保护动作，是因为合闸时三相电压的初相角不同，三相电流严重不平衡，根据零序保护动作原理，零序保护将实施动作，解决方法是调整零序保护的整定时间。
2024宁夏年低压电工证题库电工考试(全国通用)
本套试卷为电工精选题库，总共300道题！题目几乎覆盖电工常考的知识点。
题库说明：本套电工题库包含（单项选择题200道，多选题50道，判断题50道）一、单选题(共计200题,每题1分)1.变压器空载合闸时，( )产生较大的冲击电流。
A.会;B.不会;C.很难.答案:A2. 进行理论教学培训时，除依据教材外应结合本职业介绍一些( )方面的内容。
A.四新应用B.案例C.学员感兴趣D.科技动态答案:A3. 电力工业中为了提高功率因数，常在感性负载两端( )。
A.串一电容B.并一适当电容C.串一电感D.并一电感答案:B4. 为提高功率因数，40W的灯管应配用( )uF的电容。
A. 2.5B. 3.5C. 4.75答案:C5. 晶体管的集电极与发射极之间的正反向阻值都应大于( )，如果两个方向的阻值都很小，则可能是击穿了A.0.5KΩB.1KΩC. 1.5KΩD.2KΩ答案:D6. 三相异步电动机的启停控制线路中需要有短路保护.过载保护和( )功能。
A.失磁保护B.超速保护C.零速保护D.失压保护答案:D7. 高压隔离开关在进行交流耐压试验时，试验合格后，应在5秒钟内均匀地将电压下降到试验值的( )％以下，电压至零后拉开刀闸，将被试品接地放电。
A.10B.40C.50D.25答案:D8. 送电时投入隔离开关的顺序是( )A.先投母线侧后投线路侧B.先投线路侧后投母线侧C.随便D.同时合上答案:A9. 遮栏首要用来防护作业人员意外碰触或过火挨近带电部分而构成人身事端的一种( )。
A.绝缘安全用具B.一般防护安全用具C.根本安全用具答案:B10. 手持电动工具{除Ⅲ类外}必须采用( )。
A.交流接触器；B.漏电保护器；C.中间继电器器；D.时间继电器；答案:B11. 运行中的电流互感器出现放电声音与互感器( )有关。
A.绝缘老化B.空载运行C.二次短路D.满载运行答案:A12. 我们使用的照明电压为220V，这个值是交流电的( )A.有效值；B.最大值；C.恒定值；D.瞬时值。
变压器空载冲击电流计算公式
变压器空载冲击电流计算公式变压器空载冲击电流，这可是个有点复杂但又挺有趣的话题。
先来说说啥是变压器空载冲击电流吧。
简单讲，就是变压器在空载状态下合闸瞬间所产生的电流。
这电流啊，可不是好惹的主儿，它可能会比正常的空载电流大好多倍呢。
那要怎么计算这股“任性”的电流呢？其实有个公式可以帮忙。
这公式就是：I = K × I0 。
这里的 I 就是咱们要找的空载冲击电流，I0 呢是变压器的空载电流，而 K 是个冲击系数。
那这个冲击系数 K 又咋确定呢？这就得看变压器的容量大小和合闸瞬间的电压相位啦。
一般来说，小容量变压器的 K 值可能在 3 到 5 之间，大容量变压器的 K 值可能在 1.5 到 2 之间。
给您讲个我遇到的真事儿。
有一次，我们工厂新安装了一台变压器，在调试的时候，大家都特别紧张，就怕这空载冲击电流太大，把设备给搞坏了。
合闸的那一刻，所有人都盯着仪表，心都提到嗓子眼儿了。
结果呢，电流瞬间飙高，把几个新手吓得脸都白了。
还好有经验丰富的老师傅在，他看了一眼数据，心里就有了底，说这在正常范围之内，大家这才松了一口气。
咱们接着说这计算公式。
要准确算出空载冲击电流，就得先搞清楚变压器的空载电流 I0 。
这个空载电流通常可以通过变压器的铭牌参数或者试验测量得到。
不过在实际操作中，测量可没那么容易，得小心翼翼，不然得出的数据就不准啦。
还有啊，就算知道了公式和各项参数，计算的时候也得细心，一个小错误可能就会让结果差之千里。
这就好比做数学题，一步错步步错，最后得出个不靠谱的答案，那可就麻烦大了。
再回到变压器空载冲击电流这个事儿。
在实际的电力系统中，对这股电流的控制和预测非常重要。
如果不加以注意，它可能会引起保护装置误动作，影响电力系统的稳定运行。
总之，变压器空载冲击电流的计算公式虽然看起来不复杂，但要真正掌握并运用好，还需要我们对变压器的工作原理有深入的理解，对各种参数的测量和计算要精准无误。
就像我经历的那次工厂变压器调试，只有心里有底，才能在面对各种情况时不慌不忙。
电机第五章 变压器空载合闸时的冲击电流PPT课件
R1 L1
~ m sin(t 900 )
m cos(t )
m
L1 N1
U1m
R12 (L1)2
R1 t
自由分量： Ce L1
刚合闸时： t 0 变压器中没有剩磁
R1 t
~ m cos(t ) Ce L1 m cos( ) C 0
C m cos
R1 t
t
在变压器空载接通 电源的过渡过程中， 自由分量磁通的大 小与合闸的初相角
有关。
如果磁通中的自由分量 衰减较慢
R1 t
m cost me L1
如果磁通 中的自由分量 衰减较慢，其最
大值为：
2m
若变压器在空载接通电源之前铁心里还有
剩磁， 的最大值还会超过 2m
2m m A
i1
2、突发短路
i1
i2
变压器稳态短路电
流已经是额定电流的几 u1
十倍到二十几倍RK
u1
U1m
sin(t
)
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
B
i0m
i0
i0m i0
t
在 B 点，因此，励磁电流很大，超过稳态
励磁电流 i0 的几十倍乃至百余倍，可达额定电
变压器空载合闸时的励磁涌流
变压器空载合闸时的励磁涌流
变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它起着将电能从一
电压等级传输到另一电压等级的关键作用。
在变压器运行过程中，
空载合闸时的励磁涌流是一个非常重要的问题，它会对设备的安全
稳定运行产生影响。
励磁涌流是指变压器在空载合闸时，由于磁路突然饱和而产生
的瞬时大电流现象。
这种电流会导致变压器线圈和铁芯中产生过大
的磁场，从而引起变压器的震动和噪音，甚至可能损坏设备。
因此，励磁涌流对变压器的安全运行构成了潜在的威胁。
为了有效应对变压器空载合闸时的励磁涌流问题，我们可以采
取以下措施：
1. 采用先合闸后通电的操作方式，通过逐步增加励磁电流的方法，减小励磁涌流的影响。
2. 在设计变压器时，可以采用合理的磁路结构和材料，以减小
励磁涌流的大小。
3. 在变压器的运行控制系统中，设置合适的励磁控制装置，对励磁电流进行合理控制，以减小励磁涌流的影响。
4. 对变压器进行定期的检测和维护，及时发现和处理励磁涌流带来的问题。
总之，变压器空载合闸时的励磁涌流是一个需要引起重视的问题，只有通过科学合理的手段和措施，才能有效地减小励磁涌流的影响，确保变压器的安全稳定运行。
2024电工证考试题模拟试题电工操作证复审
B.经电阻接地
C.经消弧线圈接地
答案:C
42. 断路器的选用，应先确定断路器的( )，然后才进行具体参数的确定。
A.类型
B.额定电流
C.额定电压
答案:A
43. 直流发电机——直流电动机自动调速系统的调速常用的方式有( )种。
A.2
B.3
C.4
D.5
答案:A
44. 离开特种作业岗位达( )个月以上的特种作业人员，应当重新进行实际操作考核，经确认合格后方可上岗作业。
B.低电压继电器
C.时间继电器
答案:B
15. 能够使老水垢疏松脱落，并能吸收水中溶解氧的药剂是( )
A.碳酸钠
B.氢氧化钠
C.磷酸三钠
D.栲胶
答案:D
16. 视在功率是指在交流电路中( )的乘积，通常视在功率表示电气设备(变压器)的容量的用符号S表示，单位VA或kVA。
A.UR；
B.IR；
C.UI；
A.起限流作用
B.起导通与截止作用
C.起滤波作用
D.起限幅作用
答案:B
37. 35KV架空线路耐张段的Βιβλιοθήκη 度不宜大于( )km。A.2
B.3～5
C.7～10
D.15
答案:B
38. 当外电线路达到10KV时，在建工程(含脚手架)的周边与外电线路边线的安全操作距离为( )。
A.4m；
B.6m；
C.7m；
D.9m
A.生产安排
B.安全操作规程
C.工种时间
答案:B
52. 下列电器具有电动机过载保护功能的是( )
A.接触器
B.熔断器
C.热继电器
D.电流继电器
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z
19、大型变压器空载合闸掌握时机
20、自耦变压器变比不能太大
21、空载运行的并联变压器应从电网上卸下。
当变压器发生突发短路时，短路电流达额定 电流的 25~30 倍，由于漏磁通的大小与绕组电 流成正比，可见，突发短路时，变压器受到的机 械力是额定运行时的 625~900倍。
思考题 5-1 习 题 5-4
5-1
总结一下，在使用变压器时应注意些什么？
避免将来工作时出差错。
1、防止油浸式的变压器爆炸
器动作，使变压器脱离电网。
如果遇到这种情况，可以再合一次闸，甚至 两次，总能合在适当的时刻，使变压器发生的过 渡过程不那么剧烈，也就不再调闸了。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大型变压器中，为了减小空载合闸电
流冲击，在变压器一次侧先串入一附加电阻， 等合闸后再把附加电阻切除。
二、 突发短路过电流现象 突发短路时一次电流的微分方程为：
I 0 max 100 2% 2
15、按铭牌数据使用变压器，负载率 1
也不能偏低。
16、变压器采用良好的导磁材料
根据：
U1 I 0 X m
xm I 0 cos1低
17、
zk
不能偏高，避免 U
18、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
19、两台变压器并联，若不能完全满足并联条 件，容量大的变压器变比 k 大，
如果在
R1 t L1
0
0
瞬间接通电源：
R1 t L1
m cost me
~
m cost me
R1 t L1
~
0
t
~
max 2m
2m
I 0m 几十倍 ~ 几百倍I 0
m
0
I0
I 0m
12、变压器接线正确，避免出现三相不对
称电压电流。
13、按铭牌数据使用变压器，负载率 1 也不能偏低。 14、变压器采用良好的导磁材料 15、
zk
不能偏高，避免 U
16、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
17、两台变压器并联，若不能完全满足并联条 件，容量大的变压器变比大， k 小。 18、三相组式变压器一次侧和二次侧参数对称
2、不要触摸带电或刚停电的变压器
3 、别误接于直流电源
U1 E1 I1R1 jI1 x1
直流电源
U1 I1 R1
U1 I1 R1
R1 16
例如：实验室中的变压器 U1 220 V
I1N 0.35A
220 I1 13.75 A 16
13 .75 I1 39 .3倍 0.35
zk
小。
20、三相组式变压器一、二次侧参数对称 怎样才能使三相变压器参数对称？ 变压器中最大数量级的参数是
xm
xm N s
2 1
要求三个单相变压器
N1
S
相同
21、自耦变压器变比不能太大
1 S M (1 ) S NA KA
1 Z kA (1 )Z k KA
否则不能稳定输出电压
4、防止变压器突然短路
z k 0.03 例如：
1 Ik 33.3倍 ZK
z k 不能偏低
5、避免两台联结组号不同的变压器并联
如：计算 Yy0 和 Yy6 变压器并联环流。
U 2
U IC Z K Z K
2 20倍 0.05 0.05
U 2
6、变压器高低压侧别接反了 例如：电压 10KV/380N ，变比 K 为 26
I0
I 0 m 可达额定电流的 3~5 倍
在变压器空载接通电源时，随着自由分
量磁通的衰减，励磁电流也要衰减。
R1 t L1
m cost me
衰减时间常数：
L1 T R1
大型变压器衰减得慢些 ，有时达十几秒之久。
空载合闸电流对变压器的直接危害不大 ，
但它能引起装在变压器一次侧的过电流保护继电
2、不要触摸带电或刚停电的变压器 3 、别误接于直流电源 4、防止变压器突然短路 5、避免两台联结组号不同的变压器并联 6、变压器高低压侧别接反了
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。 8、电流互感器不能开路 9、电压互感器不能短路 10、短路试验在高压侧做，但只需 要 加 5% 左右的额定电压。
11、空载试验在低压侧做
N1 N2 26
Xm N
2 2
xm Xm 676
I 0 676I 0
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。
8、电流互感器不能开路 9、电压互感器不能短路
10、短路试验在高压侧做，但只需要加
5%左右的额定电压。
11、空载试验在低压侧做
Yy
和
Yd
，当极性连接错了，哪一种变
di1 LK i1 RK u1 U1m sin(t ) dt
i1 2i1k [(cos )e
RK t LK
cos(t )]
i1 2i1k [(cos )e
RK t LK
cos(t )]
为突发短路开始即 t = 0 时一次电压的初
第 五 章 变 压 器空载合闸时的冲击电流
一、 空载合闸过电流现象
二、 突发短路过电流现象
空载合闸时，磁通随时间变化的关系：
合闸时交流电的初相角
R1 t L1
m cos(t ) m cos e
振荡的强制分量
衰减的自由分量
m cos(t ) m cos e
22、空载运行的并联变压器应从电网上
卸下。
P29页 对于电力变压器，如果空载，为了 减小电网的无功功率负担和变压器铁耗，
干脆把变压器从电网切除。
P31页
接在电力系统中的变压器，空载 时，输电线间及输电线对地电容，对 变压器来说，相当于带了超前性负载 有可能抬高二次电压。
1、防止油浸式的变压器爆炸
相角。
当
0
0
i1max kk 2i1k
kk 1.8
大型变压器：
i1max kk 2i1k
1 ZK
稳态短路电流：
I 1K
u 例题：一台三相变压器 Yyn0， k
求：
4%
00 ，二次绕组突发短路时一次绕组
短路电流的最大值。
Z K U K 0.04
I Km
1 1 1.8 25 45倍 1 .8 kk 0.04 ZK
压器损坏更大？
12、Yd 变压器联结极性正确，否则二次 侧将出现很大的基波环流，烧坏变压器。
13、 Yy 变压器接线正确，避免出现三相 不对称电压电流。
14、大型变压器空载合闸掌握时机
若：
max 2m
根据磁化曲线过饱和点非线性
m
I 0 max 几十 几百倍I 0
0
I0
若：
I 0 2%