变压器励磁涌流的危害及抑制策略
变压器励磁涌流的危害及抑制策略
变压器是电力系统中非常重要的电力设备，其工作性能关乎整个系统的安全运行。
文章详细分析了变压器励磁涌流及其特点，针对它给电力系统所带来的危害，提出了抑制的对策。
标签：变压器；励磁涌流；危害；抑制策略
1 引言
处在正常工作状态下的变压器，其励磁电流通常只有额定电流3%到8%，容量较大的变压器则不超过1%。
图1为稳态状态下磁通与电压之间的关系，励磁回路中的电阻可以忽略，磁通滞后外加电压90°，因此建立了稳定的磁场来抵消外部电源磁场的变化。
此时，铁心饱和程度较低，励磁电流很小。
然而一旦变压器在空载情况下使用，受到变压器铁心饱和与铁心非线性的影响，励磁涌流将激增，这给变压器与电力系统的运行带来危害。
所以，对变压器励磁涌流展开研究具有现实意义。
图1 稳态状态下磁通与电压之间的关系
2 励磁涌流产生机理
变压器是基于电磁感应原理的、适用于静态交流电力系统的一种重要电力设备。
变压器在空载状态下合闸充电，能观察到电流表指针出现大幅度摆动，之后极快地恢复正常，指向正常的空载电流值，这个冲击电流一般被称作励磁涌流。
励磁涌流的产生与变压器铁心饱和程度密切相关。
变压器处于空载状态进行合闸充电时，受到外加电压的影响，绕组磁场将在一定程度上发生变化。
与此同时根据磁链守恒定律，绕组在磁路中将出现单极性偏磁情况。
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。
当铁心饱和程度较低时，铁心磁化曲线斜率极大，这时励磁电流极小。
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。
3 励磁涌流的特点
磁化曲线斜率影响着变压器绕组的励磁电流与磁通之间的关系。
铁心饱和程度越高，励磁电流越大产生的磁通也就越大，其磁通密度甚至能达到稳态状态下磁通密度的2倍以上。
根据励磁涌流产生机理，可知励磁涌流的特点。
3.1 大量的高次谐波分量存在于励磁涌流中，其中二次与三次谐波占据大部分。
根据基尔霍夫定律，励磁电流磁通的感应电压大小需与外部电压相同，目的
是为了与外部正弦电压相抵。
因此，感应电压必须是正弦波形，但是由于变压器铁心的饱和程度，励磁电流却不是正弦波形，而是尖顶波形。
3.2 励磁涌流的减弱与铁心的饱和程度有着密切联系。
铁心饱和程度越高，绕组电抗就越小，衰减速度相应的越快。
所以，变压器空载合闸充电瞬间，其励磁涌流衰减速度最快，之后速度慢慢变小。
除此之外，变压器容量也能对励磁涌流衰减速度产生一定的影响，容量大的变压器，其衰减速度较慢。
通常励磁涌流的衰减速度与短路电流衰减相比较慢。
3.3 励磁涌流的数值通常都极大，最大值甚至能达到额定电流的8倍以上。
4 励磁涌流的危害
4.1 变压器合闸充电时，多次遭到较大励磁涌流的冲击，容易引发绕组的机械力作用，降低绕组机械之间的紧密程度，同时也能致使变压器受到损害。
4.2 冲击电流经过变压器绕组时，会引起变压器绕组在短时间里温度过高，使得其绝缘水平下降，容易引起触电等电力安全事故。
4.3 造成过电压的出现，损害相关电力设备
4.4 励磁涌流能引发变压器差动保护的错误动作，引起输配电压出现骤降或者骤升，对电力设备的安全运行产生不利影响，甚至使得电网大面积瘫痪，造成大范围的停电事故。
4.5 因勵磁涌流含有大量的高次谐波分量，严重影响电力系统的电能质量。
4.6 励磁涌流能诱导附近运行的变压器出现“合应涌流”，诱发相邻变压器差动保护误动作。
5 励磁涌流危害抑制策略
由于励磁电流对变压器与电力系统带来诸多危害，相关工作人员根据大量实验与研究，提出种种抑制策略。
这些抑制策略可分为“躲避、限制、内除”三个方面：一、通过对励磁涌流和故障电流进行识别并区分处理，让保护系统躲过误动的风险；二、通过在变压器的外部使用合理的补救措施达到抑制励磁涌流的目的；
三、基于变压器电磁感应原理，合理改变变压器内部结构，以此减轻励磁涌流的危害。
5.1 谐波制动与涌流识别
由于励磁涌流含有大量二次谐波，因此，有针对性的使用二次谐波识别及制动方法来抑制谐波危害，从而减小励磁涌流对保护系统所带来的危害。
如果保护装置检测到二次谐波的含量超过安全值时，闭锁保护元件，预防励磁涌流造成差
动保护误动作。
二次谐波制动的差动保护具有操作方便，灵敏度较高的优点，已获得广泛运用。
实际运用中，凭借以往运行经验和空载合闸试验数据，尽量避开励磁涌流的情况下，根据最小二次谐波含量确定整定值。
通常二次谐波制动比为15%到20%。
需要注意的是由于励磁涌流衰减速度较慢，使得差动保护动作过长，成为该方法的主要缺点；如果变压器合闸于故障，谐波制动可能使保护装置失去快速反应能力，这就要求对涌流识别技术进行更深入的研究以解决这一矛盾。
而且“躲避”的策略只对保护系统有效，无法根除励磁涌流。
5.2 控制三相开关的合闸速断
在变压器空载合闸充电瞬间，如果外加电压的达到最大值时变压器产生的励磁涌流几乎为零。
根据这一原理，可以通过控制三相开关合闸速断达到抑制励磁电流的效果。
在这种思想下，对于三相绕组变压器提出了两种合闸策略：（1）如果变压器不存在剩磁，可以采取快速合闸法：当外加电压达到最大值合闸，此时变压器内出现的磁通近似为零，因此相应的励磁涌流也极小。
（2）然而在大部分情况下，变压器存在着剩磁，此时可将剩磁当做预期磁通处理，即剩磁与预期磁通相同并且方向相反时合闸可以有效减小励磁涌流，这就是延迟合闸法。
以上方法如果能够进一步结合开关分相操作与控制，效果将更佳。
5.3 内插接地电阻
变压器空载状态下合闸容易造成三相励磁涌流的不平衡。
此时如果在三相变压器的中性点接入一个接地电阻，可以消耗这种不平衡的电流，并能达到加速变压器励磁涌流的衰减的效果。
另外，接地电阻还能起到减小变压器铁心的外加电压，减低铁心的饱和程度的作用。
如果与本文5.2节的方式有机结合，能在最大程度上减小励磁涌流。
5.4 改进变压器绕组的旧有分布形式
铁心饱和程度较大时，变压器内容易出现较大的励磁涌流。
此时铁心磁导率与真空磁导率相似，可将变压器原边当成一个空心线圈，即相当于将绕组的铁心转移在外面，磁通线也相应的延伸到外部。
因此，可将变压器原边绕组移到外部，达到增大绕组截面积的目的，相应的增大了空心线圈的电感，又由于励磁涌流与电感成反比关系，从而达到有效抑制励磁涌流的目的。
如此可采取改进变压器原边或者副边绕组的旧有分布方式，通过增大暂态或者励磁涌流时的等同电感减小励磁涌流危害。
6结束语
变压器实际运行过程中很难有效避免励磁涌流的产生，因此对变压器励磁涌
流进行研究义意重大。
针对变压器励磁涌流产生的原因、特点及危害，全文从“躲避、限制、内除”三个方面介绍了励磁涌流危害的抑制策略，并且对部分前沿技术思想进行了有益的探讨，以期对研究人员提供一些借鉴意义。
参考文献
[1]高磊.对变压器差动保护的探讨[J].科技资讯，2010（34）
[2]刘永松.变压器合闸时的励磁涌流[J].电气开关，2002，40（6）：34-35.。
变压器励磁涌流的分析及抑制方法探讨
变压器励磁涌流的分析及抑制方法探讨摘要：变压器励磁涌流一定程度上影响电力系统的安全运行及电力设备的正常工作。
如不对变压器励磁涌流进行必要的控制，可引发电网电压异变、谐波污染、保护误动等情况。
本文对变压器励磁涌流进行了简要分析，并总结探讨了抑制此现象的具体方法。
关键词：变压器；励磁涌流；抑制方法前言：电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用户组成的生产、输送、分配和消耗电能的统-整体。
变压器是电力系统中重要的设备，它的安全性和稳定性对整个电力系统的运行十分重要。
变压器正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有其额定电流的3%~8%，大型变压器甚至不到1%。
但当变压器空载投人电网时由于变压器铁心磁通的饱和以及铁心材料的非线性特征，会产生很大的励磁涌流，可能对电网的安全稳定运行造成危害。
因此，分析变压器空载合闸对电力系统具有重要意义。
1变压器励磁涌流1.1变压器励磁涌流概述变压器励磁涌流是一种谐波，在合闸给变压器充电时，电流表的摆针会波动很大，而后马上会恢复到正常的电流值，电流表的波动证明存在一定的电流产生的冲击所造成的，这个冲击电流被定义为励磁涌流。
变压器励磁涌流的产生由于时间比较短，对变压器本身并不能造成危险，但如果合闸充电次数的增多，由于大电流对线圈绕组的多次冲击，容易使对绕组间产生机械力的作用，固定在变压器上面的其它保护电元件就会产生松动，一旦产生误动作，就造成变压器的损毁和操作人员的伤害，因此对变压器励磁涌流必须进行抑制。
1.2变压器励磁涌流的特点在涌流中存在很大数量的高次谐波，主要是二次和三次谐波，所以在电流曲线上励磁涌流体现出来的是凸型波形。
变压器的励磁涌流的大小与变压器内的铁芯饱和度有着直接的关系，铁芯的饱和度越大，励磁涌流维持的时间就越短，具体表现为：合闸时，励磁涌流很大，但马上又恢复正常，但铁芯的饱和度不可能达到100%，因此变压器都会出现励磁涌流，只是产生的大小不同。
同时变压器越大，电磁涌流就越大。
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。
变压器励磁涌流及其主要危害
变压器励磁涌流及其主要危害
电容器合闸投运瞬间即产生励磁涌流或者叫合闸涌流，因为在电容器第一次合闸投运瞬间电容器处于未充电状态,其流入电容器的电流,只受其回路阻抗的限制。
由于该时回路状态接近于短路,回路的阻抗很小,因此将产生很大的冲击合闸涌流流入电容器。
若在电容器切除退出运行后,未经充分放电再次合闸,则合闸产生的涌流为未充电状态时合闸涌流的2倍。
因为电容器切除仍处于带电状态下,把电容器再次投运,又刚好处于系统电压与充电电压大小相等、方向相反,所以合闸涌流较大。
所
以为避免带电合闸,电容器切除退出运行后，必须经过充分放电后,才可重新合闸运行。
否则励磁涌流可能会给电路中的元件甚至电路带来危害。
变压器励磁涌流的危害主要有以下几个方面：
一、励磁涌流可能会对设备产生机械振动或短时间内的突然大电流可能会对电路造成较大的损坏，降低电路元器件的性能和寿命。
二、励磁涌流可能导致电路中的元件承受较大的电流并受到过度加热，导致元件的过载或烧毁；
三、励磁涌流在电网中产生的突然大电流可能会导致电网电压波动，甚至引起电网的短暂失稳。
总的来说，频率低的涌流可能使开关设备损坏。
而频率很高的涌流,通过电流互感器时,可能会使互感器-次线圈的绝缘损坏。
因此,必须采取措施限制合闸涌流。
了解了变压器励磁涌流及其主要危害，有助于抑制变压器励磁涌流。
时间有限，想要了解更多变压器励磁涌流知识与治理方法，期待您与小编下期不见不散。
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。
单相变压器励磁涌流有何危害？
存在哪些因素可能引起单相变压器励磁涌流？
单相变压器在电力系统中扮演着至关重要的角色，主要用于调整电压适应不同的电力需求，保证电能的有效传输。
然而，在实际操作中，变压器可能会产生励磁涌流现象，严重时影响自身甚至电力系统的稳定性。
总结起来，单相变压器励磁涌流主要受以下4个方面影响：
一、铁芯引起磁路饱和
单相变压器的铁芯是用来增强磁通量，提高变压器的效率。
铁芯由高磁导率材料制成，在正常操作条件下，可以有效地传导磁通量。
一旦，当铁芯达到其磁通量饱和点时，再增加电流输入将导致磁通量的非线性剧增，此时铁芯的磁导率急剧下降，进一步导致电流的异常波动，从而励磁涌流的产生。
二、合闸时的电压相位
正常情况下，合闸应在电压过零点进行，以避免瞬时磁饱和和励磁涌流的发生。
然而，在实际操作中很难保证总是在最佳相位角合闸，特别是在电压接近峰值时合闸，会立即引起严重的磁饱和并产生大量励磁涌流。
三、铁芯的剩磁
在变压器断电后，铁芯中残留的磁通未被完全复位，再次通电时，这个剩余磁通会与新产生的磁通叠加，可能导致总磁通超出饱和点，从而激发较大的励磁涌流。
四、铁芯的材料
不同的铁芯材料会导致其磁饱和点、磁导率等特性不同。
采用低饱和磁通密度的材料容易诱发励磁涌流。
五、供电系统的影响
供电系统中电压波动较大或存在较多的谐波成分，都可能加剧变压器在合闸时的励磁涌流现象。
今天了解了哪些因素可能引起单相变压器励磁涌流，可以有效规避变压器励磁涌流的发生。
时间有限，今天就到这里。
想要了解更多变压器励磁涌流知识与治理方法，欢迎留言。
希望能够带给大家帮助，期待我们下期再见!。
抑制变压器励磁涌流
怎样抑制变压器励磁涌流变压器励磁涌流与电容器的充电涌流抑制原理完全相似，电感及电容都是储能元件，前者不容许电流突变，后者不容许电压突变，空投电源时都将诱发一个暂态过程。
在电力变压器空载接入电源时及变压器出线发生故障被继电保护装置切除时，因变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增而产生有时数值极大的励磁涌流。
励磁涌流不仅峰值大，且含有极多的谐波及直流分量。
由此对电网及电器设备造成极为不利的影响。
1、励磁涌流的危害性1.1引发变压器的继电保护装置误动，使变压器的投运频频失败；1.2变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增，诱发变压器保护误动，使变压器各侧负荷全部停电；1.3A电站一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，诱发邻近其他B电站、C电站等正在运行的变压器产生和应涌流而误跳闸，造成大面积停电；1.4数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大受损；1.5诱发操作过电压，损坏电气设备；1.6励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率；1.7励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染。
1.8造成电网电压骤升或骤降，影响其他电气设备正常工作。
数十年来人们对励磁涌流采取的对策是“躲”，但由于励磁涌流形态及特征的多样性，通过数学或物理方法对其特征识别的准确性难以提高，以致在这一领域里励磁涌流已成为历史性难题。
2、励磁涌流的成因抑制器的重要特点是对励磁涌流采取的策略不是“躲避”，而是“抑制”。
理论及实践证明励磁涌流是可以抑制乃至消灭的，因产生励磁涌流的根源是在变压器任一侧绕组感受到外施电压骤增时，基于磁链守恒定理，该绕组在磁路中将产生单极性的偏磁，如偏磁极性恰好和变压器原来的剩磁极性相同时，就可能因偏磁与剩磁和稳态磁通叠加而导致磁路饱和，从而大幅度降低变压器绕组的励磁电抗，进而诱发数值可观的励磁涌流。
由于偏磁的极性及数值是可以通过选择外施电压合闸相位角进行控制的，因此，如果能掌握变压器上次断电时磁路中的剩磁极性，就完全可以通过控制变压器空投时的电源电压相位角，实现让偏磁与剩磁极性相反，从而消除产生励磁涌流的土壤——磁路饱和，实现对励磁涌流的抑制。
《微电网与配电网间串联变压器磁饱和及励磁涌流抑制策略研究》范文
《微电网与配电网间串联变压器磁饱和及励磁涌流抑制策略研究》篇一一、引言随着现代电力系统的不断发展和复杂化，微电网与配电网之间的互连已经成为电力系统发展的重要方向。
在微电网与配电网间，串联变压器起着至关重要的作用，然而，磁饱和及励磁涌流等问题却常常给电力系统的稳定运行带来挑战。
本文旨在研究微电网与配电网间串联变压器的磁饱和及励磁涌流现象，并探讨相应的抑制策略。
二、磁饱和现象及其影响磁饱和是变压器在运行过程中常见的现象，当变压器中的磁通密度达到一定程度时，铁芯的导磁性能将显著下降，导致变压器的工作效率降低，严重时甚至可能造成设备损坏。
在微电网与配电网间串联的变压器中，由于电压等级的差异和负荷的波动，磁饱和现象更为突出。
磁饱和会导致以下问题：一是变压器效率降低，能源浪费增加；二是可能引发局部过热，导致设备损坏；三是可能影响电力系统的稳定运行，甚至引发系统故障。
因此，对磁饱和现象的研究和抑制策略的制定具有重要意义。
三、励磁涌流及其影响励磁涌流是变压器在投入运行时产生的暂态电流，其幅值可达额定电流的数倍。
在微电网与配电网间串联的变压器中，由于系统结构的复杂性，励磁涌流的问题更为严重。
励磁涌流会带来以下影响：一是可能引发继电保护装置误动作，导致系统故障；二是可能对变压器的绝缘系统造成损害，影响设备寿命；三是可能对电力系统的电能质量造成影响。
因此，对励磁涌流的研究和抑制策略的制定同样重要。
四、磁饱和及励磁涌流的抑制策略针对微电网与配电网间串联变压器的磁饱和及励磁涌流问题，本文提出以下抑制策略：1. 优化设计：在变压器设计阶段，应充分考虑运行环境、电压等级、负荷特性等因素，合理选择铁芯材料、优化绕组结构，以提高变压器的抗磁饱和能力。
2. 安装保护装置：在变压器上安装适当的保护装置，如差动保护、过流保护等，以在发生磁饱和或涌流时及时切断电源，防止设备损坏和系统故障。
3. 合理调度：通过合理调度微电网与配电网的功率分配，降低变压器的负荷波动，从而减少磁饱和和励磁涌流的发生概率。
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。
变压器励磁涌流的危害与抑制方法
励 磁 涌流 时 ， 波形 中 包 含 大 师 的 高 次 谐 波 分 量 ， 主 要 以 二 次、 三次谐波为主。
ｒ １ ２ ＞ Ｋ２ ６￥
【 ｊ ３ ＞ Ｋ ３ ６ ｊ ｋ
其中， １ 、 ， ３ 分 别为 每相差动 电流 中的二 次和三次 谐波 ，
， 为对应 相的差流基波 ， ３ ． ２ 波形畸 变识别 故障时 ， 差流基本上 是工频 正 弦波。而励磁 涌流时 ， 有大 量的谐波分量存 在 ， 波形发生畸变 ， 间断 ， 不对称 。利用算法识 别 出这种畸变 ， 即可识别 出励 磁涌流 。故 障时 ， 有如下 表达式
技 术 与市 场
２ ０ １ ４ 年第２ ｌ 卷第 １ １ 期
技术 研发
变 压 器 励 磁 涌 流 的 危 害 与 抑 制 方 法
游 旺
（ 深圳 供 电局 有 限公 司 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ）
摘 要： 变压 器在 电力传输 中有着非常重要 的作用 ， 但 是在使 用 高压 电网 系统 对变压器进行 空载充 电操 作 时， 常常在 断
空载时磁通 的计算 ： 设电源电压为正弦 电压则 ：
＝
Ｕ ｓ ｉ ｎ （ ｔ Ｏ ｔ ＋ Ｏ ／ ）
当电源 内阻抗为零 时 ， 同时忽 略变压 器的漏抗 ， 此时令 变 压器绕 匝数 为 Ｎ＝１ ， 则：
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。
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案例分析
案例一
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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