变压器励磁涌流导致空开跳闸问题.doc

什么是变压器励磁电流变压器的励磁涌流（激磁电流）仅流经变压器的某一侧。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2-5%。当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的，具体分析如下： 当二次侧开路而一次侧接入电网时，一次电路的方程为 u1=umcos(wt+)=i1R1+N1d/dt (1) u1：一次电压， um：一次电压的峰值， ：合闸瞬间的电压初相角， R1：变压器一次绕组的电阻， N1：变压器一次绕组的匝数， ： 变压器一次侧磁通。 由于i1R1相对比较小，在分析瞬态过程初始阶段可以忽略不计 所以umcos(wt+)= N1d/dt d= ( um/ N1) cos(wt+) dt 积分，得 =( um/ N1) sin(wt+)+c =m sin(wt+)+c m为主磁通峰值，c为积分常数。 设铁芯无剩磁当t=0时，=0所以 c=-msin 所以空载合闸磁通为 =m sin(wt+) -msin 由式可得空载合闸磁通的大小与电压的初相角有关考虑最不利情况当=90时，电压过零 =m sin(wt+900) -m=mcoswt-m 磁通有两个分量，周期分量mcoswt与非周期分量m，此时磁通的最大值为稳态时磁通的2倍。如果同时考虑剩磁的影响这个值还要更大些。 我们知道变压器正常情况下是工作在铁芯磁化曲线的膝点附近，此时铁芯已接近或略微饱和了。当磁通达到2倍m以上时，铁芯就高度饱和了,变压器的励磁电流大幅度增加，可达额定电流的68倍。励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压，铁芯的剩磁大小、方向，回路阻抗，变压器的容量和铁芯的性质有关。电流可达到额定电流的68倍,但时间过程不会太长解决方法:将变压器过流保护动作时间(定时限或反时限)拉长使变压器在空投时,过流保护不动作即可。当变压器合闸瞬间正好电压过零，由于磁通滞后电压90度，此时磁通为最大值，而铁芯中的磁通是不能突变的，所以就会产生一个与交流磁通方向相反的并随时间衰减的直流磁通，来抵消交流磁通。当半个周期后，交流磁通方向相反，此时交流磁通与直流磁通相叠加，那么合成磁通就会远远大于变压器正常的工作磁通，铁芯中磁通就会饱和，变压器的空载电流就会激增，达到变压器额定工作电流的6 -8倍，这个空载电流就叫励磁涌流。当直流磁通衰减完后，铁芯中的磁通就是正常的工作磁通，这时的空载电流就是正常的励磁电流了。励磁涌流的大小与合闸瞬间电压相位（过零时涌流最大，电压最大时涌流最小）、铁芯中剩磁方向、额定工作磁通有关。