变压器励磁涌流问题分析及对策

变压器励磁涌流问题分析及对策

本文阐述了变压器励磁涌流的特点，针对变压器励磁涌流问题进行了深入探究，并结合实际情况提出了一些有效的解决措施，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

标签：变压器;励磁涌流;问题;对策

0引言

变压器主要是对电磁感应原理进行了有效应用，在使用过程中可以实现高低压之间的有效转换，同时将交流电源进行有效隔离，其运行过程中的稳定性与电力系统安全性之间有着非常密切的联系。如果变压器受到励磁涌流破坏，不但检修难度非常大，并且需要花费的时间也比较长，因此，加强变压器励磁涌流的抑制有着非常重要的意义。

1 励磁涌流的特点以及破坏性分析

1.1 励磁涌流的特点分析

在变压器实际运行过程中，其运行稳定性与励磁涌流之间有着非常密切的联系，因此，一定要对励磁涌流的特点进行全面了解，从而才能对变压器运行中存在的问题进行合理解决，有效保证整个电力系统的合理运行。结合实际情况来看，励磁涌流特点主要体现在以下几方面：第一，具有非常高的电流，通常情况下是变压器额定电流的7倍左右，与短路电流具有一定的相似性;第二，励磁涌流波形呈尖顶，其中涉及到非常多的非周期分量与高次谐波，同时二次谐波不但大而且偏离相应的时间轴;第三，有间断角，同时大小外施电压的初相角、变压器的饱和磁通与剩磁之间存在一定的联系，但是在电力变压器转换作用下，会导致间断角发生转变;第四，励磁涌流会呈现指数衰减趋势，而小型变压器不但电阻非常大，同时涉及到的电抗非常小，所以衰减的速度非常快，在经过一定的周期之后就会有效保证整个系统的稳定性，而大型变压器的衰减速度会逐渐减缓。

1.2 励磁涌流问题分析

1.2.1 造成继电保护误动作

当变压器在正常运行或者是出现外部故障问题时，两边电流大小相位之间的差距非常小，而内部故障会造成两边电流极性出现相反的现象，因为电流之间差距非常大，所以经常会导致节点保护误动作问题的产生。

1.2.2 对电能质量的影响

在变压器运行过程中，即便是对励磁涌流进行深入分析，将其与故障电流之

间进行有效划分，防止保护误动作现象的产生，但是变压器空投产生的涌流还是会对电网稳定性产生非常严重的影响，形成了非常多的谐波，从而将严重影响到电能质量，如果不能进行有效解决，将会在一定程度上降低电气设备的使用质量与使用年限。

1.2.3引起和应涌流现象

结合实际情况来看，和应涌流现象主要指的是在某一变压器空投的基础上，造成周边变压器出现保护装置误动现象，当出现这种问题时，就无法通过识别励磁涌流与故障电流来解决励磁涌流所带来的影响问题。

2 励磁涌流问题的解决措施

2.1 变压器低压侧与电容并联的方式

结合变压器运行过程中的实际状况进行分析，励磁涌流主要是在变压器内部磁通饱和的基础上逐渐形成的，要想对励磁涌流所产生的影响进行合理解决，首先应该加强励磁铁芯内磁通饱和状态的组织工作，通过这种方式在最大程度上降低甚至是消除涌流現象，这也是变压器低压侧并联电容方式使用中的主要原理。在将合适的电容进行并联之后，这时变压器的低压侧与高压侧磁通极性会出现非常大的反差，从而进一步降低主磁通，通过去磁作用的充分发挥，可以有效促进抑制励磁涌流问题的产生，在最大程度上保证变压器运行过程中的安全性与稳定性。

2.2 对三相开关合闸时间进行有效控制

2.2.1 快速合闸方式

先对某相最佳的合闸时间进行明确，而其余两相四分之一工频周期之后再进行相应的合闸操作。在这一过程中，可以首先将A相控制在90°时进行合闸，而其它两相绕组剩磁，所以，A相绕组所产生的磁通是最小的，而B、C两相所形成的感应磁通在大小上正好可以达到磁通最大值的百分之五十，其中相位超出前A180°，具体如下图1所示。在最佳时间将B、C两相进行合闸，在这时可以将B、C两相的磁通控制在有效的范围之内，通过这种方式就能对励磁涌流问题进行有效降低和消除。

2.2.2 延迟合闸方式

结合实际情况进行分析，延迟合闸方式与快速合闸方式相比具有非常明显的差异，延迟合闸方式需要针对变压器某相先进行合闸，其它两相大概在三个工频周期之后再进行合闸。另外，延迟合闸方式还与快速合闸方式不同的是只需要知道变压器先合闸一相的剩磁情况就可，在这一过程中仍然可以继续维持其它两相控制合闸，这种方式在使用过程中通过变压器铁芯磁通可以起到非常重要的平衡作用。因此，首先可以对A相进行合闸，而其它两相分别产生的磁通如下图2

所示。B、C两相的感应磁通分别从预制相应的剩磁开始，沿着回线所产生的变化如图2所示。由下图中的相关信息可以了解到，C相首先达到饱和状态，同时在变压器非线性特征的影响下，C相绕组电感将超出B相，因此，B相绕组中磁通会呈现快速增长的状态，同时对C、B相磁通保持一致性，从而可以对B、C两相剩磁进行有效消除。

2.2.3 同时合闸方式

通常情况下，同时合闸方式只适合用在剩磁比较大的情况下，在对这种方式进行使用的过程中，应该对三相剩磁情况进行全面了解，但是不需要三相独立进行控制的断路器，只有这样才能保证同时合闸方式作用可以实现充分发挥。

3 SID-3YL微机涌流抑制器

3.1 SID-3YL原理

在目前变压器励磁涌流问题控制中，SID-3YL属于一种普遍应用的微机涌流抑制器，主要是在剩磁与偏磁的相互作用下，达到非常重要的涌流抑制作用，目前这种方法已经在变电站当中实现了普遍应用，在此基础上可以进一步缩小励磁涌流控制范围，甚至可能对励磁涌流现象进行消除，具体如下图3所示。

3.2 控制措施

在负载特征方面存在非常明显的不同，这就导致过电压或者是涌流原因存在明显的差异。容性负载，断路器分合操作过程中电容器端电压不会发生相应的转变，这就需要在电压为0时，针对电容器对不同的分合闸控制策略进行合理选择。感性负载，在对分合闸进行操作的过程中，因为磁链守恒定律所以电感电流不会发生改变，所以应该在电流为0时对分闸进行严格控制，从而对断路器重燃问题进行严格控制，而合闸操作需要根据实际情况进行明确。电压峰值所对应的是最小断路器涌流以及最大暂态电压，而电压零点则相反。另外，还应该针对空载变压器进行严格控制，在控制过程中主要是在电压为0的状态下，对电容器选择相应的分合闸控制策略。其中在分相操作与联动操作等过程中，实现最佳的操作效果如下表1所示。

4 结束语

综上所述，在变压器运行过程中，通过对励磁涌流抑制器的应用可对目前励磁涌流问题进行有效解决，从而在一定程度上提升电能质量，这对于提升电力系统安全性与稳定性有着非常重要的意义。

参考文献：

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