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常见问题
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为何在变压器空载合闸时会出现励磁涌流呢?
Time: 2024-03-14 Hits:

为何在变压器空载合闸时会出现励磁涌流呢?

当变压器空载投入线路时,励磁电流会立即经历一个瞬变的过渡阶段,其瞬时峰值可能超过额定负载电流的几倍,相较于正常的励磁电流,即变压器的稳态空载电流要大数十倍。这一暂态电流即被称为励磁涌流。过大的涌流可能导致继电器误动作,从而阻止变压器顺利投入线路。涌流的大小取决于投入变压器时线路电压的相位和铁心剩磁通的状态。空载合闸过程主要表现为变压器磁通变化的过渡过程。

当铁心没有剩磁时,如果合闸瞬间电压为最大值,磁通会领先电压90°,从而使磁通为零。此时,合闸前后铁心中无磁通,磁通不发生突变,也就不会出现过渡过程。如果合闸瞬间电压为零,磁通将达到最大值。为了使合闸瞬时磁通仍为零,铁心内会形成一个反磁通(直流分量磁通),以抵消该瞬时的磁通(稳态磁通),并且大小相等但方向相反。这样,合闸瞬时合成磁通为零,但在半波后,合成磁通将是稳态磁通的两倍。

这两倍磁通值会导致铁心大幅饱和,由于铁心磁化曲线是非线性的,因此励磁电流会变得很大。当铁心存在剩磁φ,且与第一个半波的磁通方向一致时,瞬时磁通将增加至2①+φ。这将导致更大的励磁涌流。

由于直流分量磁通会衰减,励磁涌流也会随之减小,在几个周波内将衰减至正常的稳态励磁电流值,因此对变压器的危害并不大。实际上,发生如此大涌流的可能性很小,原因如下: a. 断路器在电压过零点时投入的可能性很小; b. 涌流流通时,外部线路的电压本身会下降; c. 剩磁通也不一定与电压变化方向同相,并且根据外部线路的状态,还可能减小。

三相变压器组中的某一相总是会产生过渡现象,因为无论何时投入,都不可避免地会出现涌流。通常,心式变压器内侧绕组的电抗较小,因此在内侧绕组励磁时,涌流较大。为了防止继电器误动作,也可以采用在变压器投入后一定时间内采用闭锁继电器的方法等。

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