变压器励磁涌流对差动保护装置的影响 郑彬

变压器励磁涌流对差动保护装置的影响郑彬
摘要：随着现代技术的不断发展，电力工业也得到了很大的发展，在目前人们
的日常生活中，远距离输电、大容量高压电器使用的更加普遍，于是大型变压器
的出现成了一种迫切的需要。

而随着变压器的地位越来越高，我们也越来越注重
变压器的保护。

变压器的差动保护装置是用来反应变压器是否正常工作的，装置
的正常运作对变压器的安全运行有重要的保护意义。

但是变压器中励磁涌流的产
生会让差动保护装置产生错误判断，从而使装置做出错误的动作，影响变压器的
正常运行。

本文主要简述了励磁涌流的特点和产生的原因，以及差动保护装置的
工作原理，并阐述了变压器励磁涌流对差动保护装置产生的影响及消除影响的解
决方法。

关键词：变压器；励磁涌流；差动保护装置
正文：其实在理论上，变压器的差动保护装置对于励磁涌流带来的影响会出
现相应的应对措施，但在实际的运用中产生的效果并不显著。

主要存在的问题还
是差动保护装置在对变压器励磁涌流产生判断时，会受到励磁涌流带来的影响，
从而不能正确的把励磁涌流和因故障产生的电流区分开，使变压器差动保护装置
做出了错误的指令，损害变压器。

因此，我们必须正确分析励磁涌流是怎样产生的，从而采用一系列举措抑制变压器励磁涌流的产生。

1、励磁涌流的相关概述
1.1励磁涌流的理论概念
励磁涌流其实是一种电流，我们知道电流都是由电压产生，励磁涌流也是一
种由励磁电压产生的电流。

变压器在空载投入到电网应用时或者是当外部故障被
清除后，电压会恢复到原本状态，由于变压器的铁芯磁通的饱和性以及铁芯材料
的非线性，变压器就会产生很大的励磁电流，我们称之为励磁涌流。

励磁涌流的
出现变压器并无危害，因为励磁涌流存在的并不长，但是励磁涌流的数值较大，
多次冲击会引起变压器的差动保护装置有所动作。

1.2变压器励磁涌流的特点
首先，变压器励磁涌流的数值相当大，最大时可以达到平常额定电流的八到
十倍。

其次，励磁涌流中含有数值较大的高次谐波分量，这种谐波分量大多是二
次谐波和三次谐波，所以，励磁涌流的曲线变化是尖顶波。

再次，励磁涌流会随
着时间衰减，并且励磁涌流的衰减常数和变压器铁芯的饱和程度有关系，铁芯的
饱和度越小，电抗越大，衰减越慢，所以在一开始励磁涌流通常衰减的很快，后
来慢慢减缓。

然后，在一般情况下，励磁涌流的衰减持续时间与变压器的容量有关，变压器容量越小，衰减的持续时间越短。

最后，变压器励磁涌流中含有很多
非周期分量，因此，励磁涌流的波形向时间这一轴偏。

2、变压器的差动保护装置的相关介绍
2.1变压器差动保护装置的理论概念
变压器差动保护装置是由高集成、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互
感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部分组成。

总的说来，变压器的差动保护装置就是用来保护变压器设备，保障变压器等电力系统正常、
安全的工作的。

这种保护装置在一般情况下能正确分辨出故障电流，从而作出一
系列应对措施，保证变压器正常工作。

2.2变压器差动保护装置的优点
首先，变压器差动保护装置的各保护功能是独立的，互不影响，保护时间、
保护退出都能够独立设置；变压器差动保护装置保护功能的实现并不依靠网络，这样就降低了网络故障带来的不可知性，满足了对保护变压器安全工作的要求；其次，变压器差动保护装置具有事件记录的功能，能够记录与变压器安全运行有关的事，并且在掉电的情况下不会丢失数据，这样有利于分析产生故障的原因和判断设备出现的问题；再次，差动保护装置具有故障记录的功能，能记录故障前后的相关数据的变化，在掉电的情况下也能确保数据不会丢失；最后，差动保护装置具有自我检测功能，如果发现自身装置异常就会自动报警，因此，这种装置具有自我保护能力，防止了一些不必要的错误发生。

2.3变压器差动保护装置的工作原理
在变压器安全运行和外部故障时，差动回路电流为零，这样回路中的不平衡电流不会存在或者是非常小，不会造成保护装置误动作。

但是差动保护对于内部故障会有所动作，因出现内部故障时会有不平衡电流出现，所以差动保护装置会瞬间动作。

3、变压器励磁涌流对差动保护装置的影响及解决方法
3.1变压器励磁涌流对差动保护装置的影响
变压器正常工作或者是出现外部故障时，流经变压器的电流之和为零，这时候变压器的差动保护装置不会有所动作。

然而当变压器的内部出现问题时，这时变压器的电流都变成了短路电流，差动保护装置会感应到这个短路电流，并迅速做出反应消除故障。

但是变压器励磁涌流和变压器内部出现故障时的短路电流很相似，这样就有可能造成差动保护装置对于励磁涌流产生错误判断，从而做出错误的动作。

3.2防止变压器励磁涌流影响的解决方法
变压器正常运行时，励磁涌流只是流经变压器的高压侧，这时励磁涌流的数值很小。

但是当变压器的外部故障消除后或者是在空载运行的情况下，变压器的励磁涌流数值非常大，不能再躲过去。

为了减小或消除励磁涌流的影响，必须要求对变压器的差动保护装置做出相应的改动，从而能区分开励磁涌流和内部短路的电流，在遇到励磁涌流时，差动保护装置能够正确迅速的作出判断，将差动保护装置闭锁。

4、结束语
综上所述，变压器励磁涌流对于差动保护装置具有很大的影响，为了保障变压器的安全工作，我们必须采取一系列有效的措施来消除励磁涌流对变压器差动保护装置的影响。

如今，也有很多的方法投入到了变压器的使用中，在防范励磁涌流造成的问题上起到了作用。

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作者简介
郑彬（1988-08），研究方向：智能电网。