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变压器合闸时励磁涌流的产生与影响 (临河热电厂，内蒙古 巴彦淖尔 015000) 摘 要：文章对变压器励磁涌流的产生和特点及其对变 压器的影响进行了探索与分析。 关键词：变压器；励磁涌流；影响 中图分类号：TM40 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(XX)12008701 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，文章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： 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。 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 0.51s 后其值不超过(0.250.5)In。 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。 励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的 810 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，磁通 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。 740)this.width=740“ border=undefined 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(m)。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 fz，其幅 值为 m。 740)this.width=740“ border=undefined 这时，铁芯里的总磁通 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， 波形的最大值是 1 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 难预先知道在那一瞬间合闸，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 2m，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 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