变压器励磁涌流
变压器励磁涌流的原因
变压器励磁涌流的原因、特点和消除措施来源1 励滋涌流对变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额定电流的6～8倍，将这个电流称之为励磁涌流。
产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。
2 励磁涌流的特点励磁涌流数值很大，可达额定电流的6～8倍。
励磁涌流中含有大量的直流分量及高次谐波分量，其波形偏向时间轴一侧。
励磁涌流具有衰减特性，开始部分衰减得很快，一般经过0.5～1s后，其值通常不超过0.25～0.5倍的额定电流，对于大容量变压器，其全部衰减时间可能达到几十秒。
3 消除励磁涌流影响所采取的补偿措施励磁涌流的产生会对变压器的差动保护造成误动作，从而使变压器空载合闸无法进行，为了消除励磁涌流对保护的影响，一般可以采用接入速饱和变流器的补偿措施。
3.1 接入速饱和变流器接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中，如图1。
当励磁涌流进入差动回路时，由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性，其中很大的非周期分量使速饱和变流器的铁芯迅速严重饱和，励磁阻抗锐减，使得励磁涌流中几乎全部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过，变换到二次侧绕组的电流就很小，差动保护就不会动作。
只要合理调节速饱和变流器一二次侧绕组匝数，就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响。
图1 接入速饱和变流器3.2 差动保护速饱和变流器贵州省印江县供电局甘金桥水电站，差动保护速饱和变流器一次侧由差动线圈（工作线圈）、平衡线圈组成。
由差动保护速饱和变流器的原理得出，只要合理调节差动线圈和平衡线圈，就可以消除励磁涌流对差动保护的影响。
差动线圈的具体整定是：差动线圈在5、6、8、10、13、20匝处有抽头，差动继电器相应动作电流值可整定为12、10、7.5、6、4.6、3A。
通过以上对变压器励磁涌流产生的特点及其对差动保护的影响，以及如何消除励磁涌流对差动保护的影响进行了分析，在检查中发现速饱和变流器中的差动线圈在20匝处，这样继电器的动作电流就为3A，保护时限为0s，而变压器实际中要产生4.56A励磁涌流，要在0.5～1s后才开始衰减，显然差动保护整定电流不能躲过励磁涌流的影响而造成断路器跳闸。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施变压器是电力系统中不可或缺的电气设备，用于提高或降低交流电压。
然而，在变压器的日常运行中，会产生一种特殊的电流——励磁涌流。
励磁涌流的产生原因、影响及抑制措施，一直是电气领域研究的焦点问题之一。
一、变压器励磁涌流的产生机理变压器励磁涌流是由于变压器在没有负载的情况下，一侧电源给定电压后，产生的瞬时电流波动引起的。
其产生的原因主要有两个方面。
1. 变压器自身磁化特性变压器是由铁芯、线圈等部件组成的，当交流电源施加在一侧线圈上时，铁芯上会产生一个磁通量，使得另一侧线圈中也会产生一定的电势。
在低频条件下，变压器的铁芯上的磁场在每个电源周期内都会发生磁化与去磁化过程，即由于铁芯饱和，磁通量无法瞬间变化，从而在每个周期内形成一个磁滞回线。
当电源供给的电压陡然由0V变化到正常值时，铁芯中的磁场并不会即刻达到稳态，从而导致瞬间电流的波动，造成产生励磁涌流。
2. 电源特性影响电源的内阻、电源的输出电压质量均会影响励磁涌流的产生。
电源内阻较大时，输出电压下降幅度较大，对于变压器来说，电流的波动幅度会更大。
同时，电源产生电压的质量也会影响励磁涌流，例如，电源输出电压存在10%、20%的谐波成分时，变压器励磁涌流的幅值会更大。
二、励磁涌流的影响变压器励磁涌流产生后，将会对变压器和电力系统的安全及稳定性产生影响。
1. 变压器内部温度升高励磁涌流的产生将会引起变压器内部电阻损耗增加，从而导致变压器温度升高。
严重情况下，会导致变压器绝缘材料老化、泄漏及烧毁等事故发生。
2. 电力系统不稳定励磁涌流的存在会造成系统电压波动，电力系统的稳定性得不到保障，从而会降低其工作效率，甚至带来负面的经济损失。
三、励磁涌流的抑制措施为了避免励磁涌流带来的安全隐患及电力系统的不稳定性，有一些抑制措施可以采取。
1. 增加阻抗变压器防励磁涌流的一种常用方法是在变压器的一侧或两侧增加阻抗，这样可以限制励磁涌流的幅值并且控制其衰减时间。
各类变压器励磁涌流的特征
各类变压器励磁涌流的特征电力变压器励磁涌流电力变压器励磁涌流是变压器通电时，铁芯中发生磁通变化而产生的瞬时电流。
其特征受变压器类型、容量和连接方式等因素的影响。
双绕组变压器空载绕组励磁涌流：变压器空载通电时，电感性电流急剧增加，形成励磁涌流。
其波形为衰减振荡波，持续时间较短。
负荷绕组励磁涌流：变压器负荷通电时，由于负载侧电流急剧变化，原边绕组也会产生励磁涌流，但幅值小于空载励磁涌流。
三绕组变压器主绕组励磁涌流：与双绕组变压器空载励磁涌流类似，但由于多了一个绕组，涌流幅值和持续时间可能更长。
调节绕组励磁涌流：变压器调节绕组通电时，会产生较小的励磁涌流，幅值和持续时间远低于主绕组励磁涌流。
自耦变压器自耦变压器励磁涌流：自耦变压器的励磁涌流特征比较特殊，由于存在磁耦合，励磁涌流幅值会随耦合系数变化而变化。
相移变压器相移变压器励磁涌流：相移变压器励磁涌流的波形与普通变压器不同，由于变压器内存在励磁电流相移，导致励磁涌流具有不对称波形。
励磁涌流的的影响断路器跳闸：励磁涌流过大时，会引起断路器误动作，导致变压器断电。
绝缘损坏：励磁涌流产生的过电压会损坏变压器绝缘，导致短路或失效。
设备损坏：励磁涌流通过其他设备时，可能造成设备损坏或影响运行稳定性。
励磁涌流的抑制涌流限制电阻器：在变压器原边绕组串联涌流限制电阻器，限制励磁涌流的幅值。
电抗器：在变压器原边绕组串联电抗器，增加电路感抗，抑制励磁涌流的上升速度。
预磁合：变压器通电前，对铁芯进行预磁合，使铁芯处于非饱和状态，降低励磁涌流的幅值。
Y-△起动：对于三绕组变压器，采用Y-△起动方式，降低励磁涌流的冲击性。
理解和控制励磁涌流对于确保变压器和电力系统的安全稳定运行至关重要。
通过合理的选择和采取适当的抑制措施，可以有效减轻励磁涌流的影响，确保变压器安全可靠地运行。
变压器产生励磁涌流的原因
变压器产生励磁涌流的原因1. 你知道吗，变压器产生励磁涌流的一个原因就是铁芯的饱和呀！就好比一个人吃撑了，再也吃不下更多东西一样，铁芯饱和了就会导致电流一下子涌出来。
比如说，家里的电器突然都打开，变压器就可能出现这种情况呢！2. 嘿，变压器产生励磁涌流还可能是因为合闸瞬间的电压突变呀！这就好像你跑步的时候突然被人推了一把，速度一下子就变快了。
像工厂里机器启动的瞬间，不就可能引发这样的情况嘛！3. 哇哦，绕组的电感也会让变压器产生励磁涌流呢！这就好像是道路上的一个弯道，会让车流的速度和方向发生变化。
比如大型电机启动时，不就类似这种情况嘛！4. 哎呀呀，变压器的剩磁也能引起励磁涌流呀！这就跟你心里一直记着一件事一样，会产生影响呢。
像有时候停电后再来电，就可能出现这样的问题哟！5. 嘿呀，合闸角也对励磁涌流有影响呢！这不就跟你进门的时机一样嘛，如果时机不对，可能就会有不一样的结果。
就像在特定的时刻合闸，就可能导致励磁涌流增大呢！6. 哇，变压器的铁芯材质也有关系哦！这就好像不同材质的锅，做饭的效果不一样。
比如铁芯材质不太好的变压器，就更容易出现励磁涌流啦！7. 你想想看，变压器的匝数也能让它产生励磁涌流呀！就像一群人排队，人数不一样效果也不同。
匝数不合理的时候，可不就容易有这个问题嘛！8. 哎呀，系统的阻抗也会影响变压器的励磁涌流呢！这就好像路上的阻碍，会改变车流的情况。
当系统阻抗小的时候，励磁涌流可能就会比较大呢！9. 嘿，变压器自身的特性也能导致励磁涌流呢！就如同每个人都有自己的脾气一样。
有些变压器就是容易出现这种情况呀！10. 哇塞，外部的干扰因素也会让变压器产生励磁涌流呢！这就好比平静的水面被扔了一块石头，会泛起涟漪。
像附近有大的电磁干扰时，不就可能这样嘛！我觉得啊，了解这些原因对于我们更好地使用和维护变压器真是太重要啦！。
变压器励磁涌流及鉴别方法 (1)精选全文
iμ.C：反向涌流，在 wt=4π/3时达到最大值；
iμ.A，iμ.B，iμ.C的间断角 和二次谐波分别为： 78.6°，49.6°， 78.6°和14.8%， 37.6%，14.8%。
结合上面的算例，对于一般情况，三相变压器励磁涌流有以 下特点：
• 3 间断角鉴别的方法
间断角鉴别----励磁涌流的波形中会出现间断角，而变压器内 部故障时流入差动继电器的稳态差电流是正弦波，不会出现 间断角。间断角鉴别的方法就是利用这个特征鉴别励磁涌流 和故障电流，即通过检测差电流波形是否存在间断角，当间 断角大于整定值时将差动保护闭锁。
动作判据：间断角判据，波宽判据。
3. 三相励磁涌流中有一相或两相二次谐波含量比较小，但至 少有一相比较大。
4. 励磁涌流的波形仍然是间断的，但间断角显著减小，其中 又以对称性涌流的间断角最小。但对称性涌流有另外一个特 点：励磁涌流的正向最大值与反向最大值之间的相位相差 120°。这个相位差称为“波宽”，显然稳态故障电流的波宽为 180°。
最严重的情况是在电压过零时刻（α=0）合闸， 最大值为
2Φm+Φr，远大于Φsat，造成变压器的严重饱和。
在励磁涌流分析中，通常用θ=wt+α来代替时间，这样 是以
2π为周期变化的。在（0，2π）周期内，θ1<θ<2π-θ1时发生饱 和，而θ=π时饱和最严重。令Φ=Φsat，由图6-12可得：
1
Arc cos(m
二次谐波制动元件的动作判据： I2 K2 I1
I1，I2----分别为差动电流中的基波分量和二次谐波分量的幅 值。 K2----二次谐波制动比，按躲过各种励磁涌流下最小的二次谐 波含量整定，整定范围通常为K2=15%~20%，具体数值据现 场空载合闸试验或运行经验确定。 “三相或门制动”方案----三相差动电流中只要有一相的二次谐 波含量超过制动比K2，就将三相差动继电器全部闭锁。
变压器励磁涌流及其鉴别方法、励磁涌流的产生、 励磁涌流的特征、励磁涌流的鉴别方法
提高性能的措施：
对采样数据进行线性差值； 采用浮动门槛技术； 采用自动调零技术。
三、励磁涌流的鉴别方法
2.间断角原理
应用中应注意的问题： (2)如何消除TA饱和对间断角的影响？
反向涌流按照二次回路时间常数衰减，变化比较慢 计算电流导数波形的波宽，可减小相应影响。
2.任何情况下空载投入变压器，至少两相出现励磁涌流 3.含有很大的非周期分量，饱和越严重，非周期分量越大
二、 励磁涌流的特征
4.波形偏离时间轴一侧，出现间断，饱和越严重，间断角越小 励磁电流为零的区间对应的角度范围称为励磁涌流的间
断角，以正向饱和为例即 S 的区间
令 ＝S，求出1， 2
二、 励磁涌流的特征
当 S 时，变压器铁心不饱和，励磁电流i 0
当 S 时，变压器铁心饱和，变压器铁心在饱和区域的
电感 L近似为常量，励磁电流i ( S ) L
3. 影响励磁涌流的因素
(1)合闸初相角 对于单相变压器：
u(t) Um sin(t ) m cos(t ) m cos r
00 时合闸， 电压为零， 励磁涌流现象最严重。 900时合闸， 电压最高， 不会产生励磁涌流现象。
三、励磁涌流的鉴别方法
5.两相励磁涌流之差可能为对称性涌流，也可能为偏于 时间轴一侧的非对称性涌流；间断角减小
(1)假设A、B相的暂态磁通方向相同
i
t
iA iB
2
3
W
2
3
二、 励磁涌流的特征
5.两相励磁涌流之差可能为对称性涌流，也可能为偏于 时间轴一侧的非对称性涌流；间断角减小
(1)假设A、B相的暂态磁通方向相同
变压器励磁涌流原理
变压器励磁涌流原理
变压器励磁涌流是指在刚开始接通变压器时，由于电感元件励磁过程中磁感应强度逐渐增大的关系，导致变压器中的电流迅速增加，形成一个短暂的高峰电流。
励磁涌流的主要原因有以下几点：
1. 电感元件的电流变化滞后于电压变化。
由于电感元件的特性，当电压突然改变时，电感元件中的电流并不会立即改变，而是需要一定的时间来达到稳态。
在这个过程中，电流会迅速增加，导致励磁涌流。
2. 初级绕组和次级绕组之间的电容效应。
变压器的初级绕组和次级绕组之间会存在一定的电容效应。
当变压器接通时，由于电容的充电过程，会导致涌流的产生。
3. 磁芯饱和和磁滞。
在刚开始接通变压器时，由于磁感应强度逐渐增大，磁芯中会出现饱和和磁滞现象。
这些现象会导致磁路中的电流迅速变大，从而产生涌流。
励磁涌流对变压器和电网造成的影响主要有以下几点：
1. 过大的励磁涌流会导致变压器绕组和瓷套的过热，甚至引发绝缘击穿，导致设备损坏。
2. 励磁涌流还会对电网造成短暂的过电压，对其他设备和线路造成影响。
为了减小励磁涌流的影响，可以采取以下措施：
1. 使用励磁变压器。
励磁变压器是在主变压器旁边并列连接一个励磁变压器，通过调节励磁变压器的励磁电流来抑制励磁涌流。
2. 采用软起动方式。
通过逐步升高初始电压，使得励磁涌流逐步增加，避免突然产生过大的涌流。
3. 提前预热变压器。
在正式接入电网之前，可以对变压器进行预热，使其达到临界电压之后再投入运行，从而减小励磁涌流的影响。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
展望
随着电力电子技术的发展，可 以预见变压器励磁涌流的研究 将更加深入，未来可能会发现
更加有效的抑制措施。
随着智能电网的建设，电力系 统的运行方式将更加灵活，变 压器励磁涌流的问题也将得到
更加有效的解决。
同时，随着人们对电力系统运 行效率的关注度不断提高，变 压器励磁涌流的研究也将更加 注重环保和节能方面的问题。
04
案例分析
案例一
01
02
03
事故概述
某500kV变压器在空载合 闸时，由于励磁涌流过大 导致保护误动，造成停电 事故。
事故原因
合闸瞬间，变压器铁芯饱 和，励磁电流急剧增加， 导致保护装置误判为短路 故障。
改进措施
优化变压器空载合闸控制 策略，采用快速合闸技术 ，减少励磁涌流的影响。
案例二
事故概述
励磁涌流的大小与变压器铁芯的材质、结构、加工工艺以及变压器运行时的工况 等因素有关。
变压器励磁涌流的危害
励磁涌流会危及变压器的安全运行，可能导致变压器的损坏 甚至爆炸。
励磁涌流还可能导致电力系统的谐波污染，对电力系统的稳 定性和可靠性造成影响。
变压器励磁涌流的特点
励磁涌流具有很大的峰值和冲击力，其大小可能超过变压器额定电流的几倍甚至 几十倍。
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减小变压器铁心饱和程度
通过改进变压器结构设计，采用高磁通密度材料，提高铁心最大允许工作磁 密等措施，降低变压器铁心的饱和程度，从而抑制励磁涌流的产生。
增加变压器空载合闸阻抗
通过改变变压器外部接线或增设串联电阻等方式，增加变压器空载合闸阻抗 ，降低合闸瞬间的电压变化率，从而减小励磁涌流的产生。
继电保护抑制措施
配置差动保护装置
变压器的励磁涌流产生原因及特点
变压器的励磁涌流产生原因及特点
产生原因：
1.铁芯非线性特性：在励磁过程中，铁芯会经历从饱和到非饱和的过程，而在饱和和非饱和状态下，铁芯的磁导率存在较大的差异。
当励磁电
流突变时，铁芯的饱和状态发生变化，导致磁通密度的非线性变化，进而
产生励磁涌流。
2.电压突变：在电压突变的瞬间，变压器的磁通密度变化较大，导致
涌流现象的出现。
特点：
1.波动范围大：励磁涌流的幅值会随着励磁电流的大小和励磁电源特
性的不同而变化。
通常情况下，励磁涌流的波动幅值会比较大，但是短暂，并且随着时间的推移会逐渐回归正常工作状态。
2.涌流时间短：励磁涌流一般持续的时间比较短暂，通常在数十毫秒
到数百毫秒之间。
3.作用范围广：励磁涌流会对整个变压器回路产生影响，不仅会造成
励磁线圈中的涌流，也会对次级绕组和电网产生影响。
4.会影响电机和负载设备：励磁涌流在电机和负载设备上产生的过电
压和过电流可能会导致电机和负载设备的损坏。
5.会引起设备振动和噪声：励磁涌流会引起变压器的振动和噪声，对
设备和周围环境造成不良影响。
励磁涌流对变压器和电网的影响是不可忽视的，因此在实际应用中需
要采取一些措施来限制和减小励磁涌流的影响，例如采用特殊的励磁变压
器、引入励磁涌流限制电抗器等。
此外，合理调整变压器的设计和励磁电源的参数也能有效减小励磁涌流的幅值和时间。
变压器励磁涌流特点及措施
变压器励磁涌流特点及措施变压器励磁涌流，这个名字听上去就有点儿高深莫测，对吧？简单来说，励磁涌流就是在变压器接通电源的时候，瞬间产生的一种电流。
这股电流就像一阵狂风，来得快去得也快，但可别小看它，搞不好会给变压器带来不少麻烦。
这种情况尤其在变压器初次启动的时候，简直就像是在开一场电流的派对，喧闹得很。
想象一下，你一打开电源，变压器就像被打了兴奋剂似的，电流猛地蹿上去，瞬间达到了很高的水平。
这种现象发生的原因，其实是因为变压器内部的铁芯在电流的作用下，产生了磁场，这个磁场又带动了电流的流动。
就好比你在喝饮料的时候，气泡一下子涌上来，真是让人措手不及。
不过，这种强烈的涌流其实是短暂的，过不了多久就会回归到正常水平。
但在这短短的瞬间，它可能会带来设备的过热、老化，甚至损坏，想想都让人心惊。
面对这样的涌流，咱们应该怎么办呢？预防是关键，绝对不能掉以轻心。
在设计变压器的时候，就得考虑到这个问题，采用一些保护措施。
比如，选用合适的保护装置，像是限流器和保护继电器，这些可都是可以帮助咱们控制涌流的好帮手。
就像是在家里遇到突如其来的大雨，提前准备好雨具总是比临时慌忙找伞强多了。
还有一种常见的做法，就是设置一个合理的启动程序。
比如，逐步加压，慢慢来，而不是一下子给它来个“电量满格”。
想象一下，像是在给小猫喂食，慢慢地让它适应，不然一下子喂太多，它可受不了。
逐步启动的好处就是能够有效降低涌流的强度，给设备一个缓冲期，减少冲击。
此外，定期维护也是不可或缺的环节。
就像我们的身体需要定期检查，变压器也需要定期检修。
检查铁芯的状态，看看有没有松动的情况，或是绝缘材料是否老化。
保持设备在最佳状态，能让我们在关键时刻减少涌流对设备的冲击。
当然了，理论归理论，实践才是王道。
有些情况下，即使做足了准备，涌流还是会出现。
这个时候，咱们就得冷静应对，快速启动保护措施，让设备安全度过这个“狂欢派对”。
有些高级一点的变压器，甚至会配备自动保护系统，一旦检测到涌流过大，立马就会切断电源，简直是个聪明的小家伙。
变压器励磁涌流产生机理及抑制措施
采用交流励磁：通过控制交流励磁电压来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用无功功率补偿：通过无功功率补偿来调节磁通，从而抑制励磁涌流。
采用磁通控制策略：通过优化磁通控制策略来抑制励磁涌流。
PART FOUR
深度学习：利用深度学习算法，如卷积神经网络（CNN）、长短时记忆网络（LSTM）等，对励磁涌流进行预测和识别。
影响电力系统的安全性：励磁涌流可能导致电力系统故障，影响电力系统的安全性。
影响电力设备的寿命：励磁涌流可能导致电力设备过热、绝缘老化等，影响设备的使用寿命。
励磁涌流可能导致继电保护装置误动作，影响电力系统的安全运行。
励磁涌流可能导致继电保护装置的测量误差增大，影响保护装置的准确性。
励磁涌流可能导致继电保护装置的通信中断，影响电力系统的监控和调度。
励磁涌流可能导致继电保护装置的硬件损坏，影响电力系统的可靠性。
PART THREE
采用Y/△接线方式：将变压器的三相绕组连接成Y/△形，可以有效抑制励磁涌流。
采用自耦变压器：自耦变压器具有抑制励磁涌流的作用，可以降低变压器的励磁涌流。
采用串联电抗器：在变压器的输入端串联电抗器，可以有效抑制励磁涌流。
原理：利用数字信号处理技术对励磁涌流信号进行实时监测和处理
01
应用：适用于各种类型的变压器，包括电力变压器、特种变压器等
03
特点：实时性强，响应速度快，抑制效果好
02
技术难点：信号采集、数据处理、控制策略等
04
现代控制理论：包括自适应控制、模糊控制、神经网络控制等
01
模糊控制：利用模糊逻辑进行控制，适用于非线性、时变系统
CONTENTS
PART ONE
01
变压器是一种利用电磁感应原理进行能量转换的电气设备。
变压器励磁涌流
变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时，其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量，因此产生极大的涌流，其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角，变压器铁芯的剩余磁通和电源系统地阻抗等因素而变化，最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间（该时磁通为峰值）。变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量，随时间衰减，其衰减时间取决于回路电阻和电抗，一般大容量变压器约为5-10秒，小容量变压器约为0.2秒左右。
(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。
(2)包含有大量的高次谐波，并以二次谐波成分最大。
(3)涌流波形之间存在间断角。
(4)涌流在初始阶段数值很大，以后逐渐衰减。
变压器的励磁涌流及变压器差动保护
当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，因铁心饱和及存在剩磁会出现很大的励磁电流即励磁涌流，其特点是含有很大成分的非周期分量、含有大量的间与外加电压、铁芯剩磁大小与方向、回路阻抗、变压器容量和铁芯性质有关。对于三相交流变压器，由于三相之间相差1200，所以任何瞬间合闸至少有两相出现不同的励磁涌流，它对变压器差动保护的正确动作有不利影响，而在稳态运行及差动范围外发生故障时则影响不大。
从电路上看，变压器一次绕组和二次绕组并非是一个节点，变压器差动保护原理建立在稳态磁路平衡的基础上，是差动保护原理的一种拓展。在暂态过程中这种平衡关系将被打破，只有等到暂态过程衰减后，原先的平衡关系才能重新建立，因此需要检测这种暂态。变压器差动保护中的关键问题是如何处理励磁涌流导致的误动，目前常用的涌流闭锁方法有二次谐波制动、间断角闭锁、波形对称原理等。励磁涌流是一次系统在稳态和衰减直流分量叠加磁链的激励下，作用于非线性励磁特性的电流输出。衰减的直流分量在频域中是用傅立叶分析的一个连续的密度谱，而稳态交流分量在频域上是用傅立叶级数分析的一个离散幅值谱。在保护的数字信号处理中，将衰减的直流分量在时间上截断并进行了周期延拓，导致产生成了离散的幅度谱，混叠到了原来的幅度谱中，影响了二次谐波分量的大小，给二次谐波制动原理的差动保护带来了困难。
变压器励磁涌流原理
变压器励磁涌流原理变压器励磁涌流是指在变压器初次通电或负载快速变化时，由于变压器磁路的非线性特性和励磁电流的突变，导致瞬态励磁涌流的现象。
这种励磁涌流不仅会给电网带来较大的冲击，还会给变压器本身造成额外的负荷，引起变压器的发热和运行不稳定性。
变压器的励磁涌流主要由以下几个方面造成：1.磁路的非线性特性：变压器的铁芯磁导率随磁场强度的变化而发生微小的变化，导致励磁电流的波形与电压波形不完全相同，出现高次谐波成分。
这些高次谐波会引起瞬态励磁涌流。
2.变压器的惯性：变压器由于具有自感性，当励磁电流突变时，变压器中的电流无法立即发生变化，会产生瞬态励磁涌流。
3.励磁电源的特性：励磁电源在初次通电或负载快速变化时，由于电源的电压输出特性和电极的电容性质，会产生较大的电流突变，导致励磁电流的瞬态变化。
由于励磁涌流的存在，会对电网和变压器产生一定的不良影响：1.对电网的影响：励磁涌流会导致电网瞬态电压的波动和振荡，甚至引起电压闪跳和电压失调。
对电网而言，这是一种干扰，会对电网的稳定性和供电质量造成一定的影响。
2.对变压器的影响：励磁涌流能额外提供给变压器一部分无用的有功负荷，导致变压器的额定负载和温升增加，降低了变压器的功率因数和效率。
此外，励磁涌流还会使得变压器线圈内的电流增大，导致电流密度升高，加剧了线圈绕组的发热，进一步影响变压器的运行稳定性和寿命。
为了减小励磁涌流对电网和变压器的影响，可以采取以下措施：1.优化变压器设计：通过选择合适的磁性材料、调整变压器的铁芯形状和绕组结构等，减小变压器的非线性特性，降低励磁涌流的发生。
2.使用励磁涌流限制装置：通过在变压器的励磁回路中串联合适的电感器或限流电阻，可以限制励磁涌流的大小，减小其对电网和变压器的影响。
3.控制励磁电源：在变压器初次通电或负载快速变化时，采取合适的控制策略，通过逐步增加励磁电流的大小，限制励磁涌流的产生。
总之，励磁涌流是变压器运行中的一种瞬态现象，会给电网和变压器本身带来一定的不良影响。
变压器励磁涌流产生分析
变压器励磁涌流产生分析变压器励磁涌流是指在变压器未接入负载时，电压施加于变压器的次级绕组上，由于次级绕组中电流的变化和磁场的变化，导致变压器中电流的瞬间增大和减小，从而产生的一种瞬态现象。
在正常配制的变压器中励磁涌流往往会造成一定的影响，因此对于变压器的励磁涌流产生进行分析和控制非常重要。
一、励磁涌流的产生机理变压器中励磁涌流的产生机理可以简单地归纳为以下几点：1. 电源电压的突变：在变压器未接入负载时，施加在次级绕组上的电源电压突然变化，导致次级绕组上的电流瞬间发生变化。
这时，次级绕组中的电流会与磁场相互作用，形成由磁场引起的反电动势，从而使得次级绕组中的电流迅速减小。
2. 感应电动势的作用：在励磁过程中，一次绕组中的电流在变化时，由于磁链的变化，次级绕组中会产生感应电动势，引起瞬态的电流变化。
3. 变压器的磁性特性：变压器的铁芯由许多晶粒构成，每个晶粒中的晶格结构和磁性特性都存在差异。
在励磁过程中，这些晶粒会受到电磁力的作用，发生微小的位移，导致铁芯中产生瞬态的磁通波动和涡流。
二、励磁涌流的危害励磁涌流可能引起很多问题，例如：1. 引起噪声：励磁涌流会引起变压器中铁芯的瞬间震动，使得变压器发出噪音，影响工作环境。
2. 增大电压的失真率：在励磁过程中，由于涌流的存在，导致变压器中电压的失真率增大，影响电力系统的稳定性。
3. 引起短路事故：变压器中的涌流可能会引起短路事故，导致电力系统的瘫痪，给设备和工作人员带来很大的危害。
三、励磁涌流的控制方法为了控制励磁涌流的产生，可以采用以下措施：1. 选择合适的铁芯材料：变压器的铁芯材料是影响涌流大小的因素之一，采用适当的铁芯材料可使涌流得到一定程度的控制。
2. 增加次级电阻：在变压器的次级回路中添加电阻，可使涌流得到稳定控制，同时可以有效降低变压器的毛刺电压和暂态过电压，从而提高系统的稳定性。
3.采用无铁芯蜂鸣式变压器：无铁芯蜂鸣式变压器采用空心的密绕绕制，在励磁过程中能够有效地抑制变压器中的涌流，但成本相对较高。
变压器的励磁涌流
变压器的励磁涌流变压器励磁涌流是：变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。
变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时，其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量，因此产生极大的涌流，其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。
励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角，变压器铁芯的剩余磁通和电源系统地阻抗等因素而变化，最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值)。
变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量，随时间衰减，其衰减时间取决于回路电阻和电抗，一般大容量变压器约为5-10秒，小容量变压器约为0.2秒左右。
当变压器在停电状态时，变压器铁芯内部的磁通接近或等于零，当给变压器充电时，铁芯内产生交变磁通，这个交变磁通从零到最大叫做铁芯励磁，我们把这一过程产生的电流叫做变压器励磁涌流，这个电流要高于变压器的额定电流，从变压器的机械力、电动力到保护整定都要为躲过励磁涌流整定.变压器合闸时产生的励磁涌流是一个逐渐衰减的过程，计算比较麻烦，一般采用估算一、110KV及以上大型变压器, 是额定电流的8—12倍(衰减初期的瞬时峰值，这个时间极短)，以后逐渐衰减直至正常，这个过程大约15～20分钟;二、35KV及以下小型变压器, 是额定电流的3—6倍(同上，根据容量大小而定)，衰减过程大约10分钟以内。
说的不确切,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+α)=i1R1+N1dφ/dt (1)u1：一次电压，um：一次电压的峰值，α：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，φ：变压器一次侧磁通。
变压器励磁涌流及鉴别方法
变压器励磁涌流及鉴别方法变压器励磁涌流是指在变压器接通电源时，励磁电流瞬时增大的现象。
励磁涌流的存在会给变压器的运行带来一些问题，如变压器铁心和线圈的温升增加、损耗增加、噪声增大等。
因此，对变压器励磁涌流的鉴别和控制非常重要。
首先，需要理解变压器励磁涌流的原因。
当变压器首次通电或重新通电时，因为铁心和线圈都处于剩磁状态，当励磁电流突然通过时，会产生涌流现象。
这是因为当励磁电流突变时，铁心和线圈的电磁场需要时间来建立，而在这个过程中，电流会增大。
对于励磁涌流的鉴别，可以采取以下几种方法：1.观察电流波形：励磁涌流一般为短暂的高幅值电流，如果在接通电源后出现电流突变、尖顶或波形不规则的情况，说明存在励磁涌流现象。
2.测量涌流电流：利用电流互感器等装置测量接通电源后的涌流电流幅值和时间，如果幅值较大且持续时间较长，也可鉴别励磁涌流的存在和大小。
3.算法鉴别：通过计算和分析接通电源后的电流波形和幅值，可以采用一些算法来鉴别励磁涌流。
例如，可以通过监测电流的突变率、上升时间、频率谱等特征参数，利用滤波、积分等算法进行判定。
对于变压器励磁涌流的控制，可以采取以下几种方法：1.采用预磁饱和变压器：预磁饱和变压器是一种特殊的变压器，其次级绕组先与直流电源接通，产生饱和磁通，然后再从精确整流变压器中加入正弦交流电源，使得饱和磁通随着交流电源的加入逐步减小。
这样可以有效降低励磁涌流的大小和影响。
2.增加限流电阻：可以在变压器绕组电路中增加限流电阻，通过限制励磁电流的上升速度来控制涌流。
3.采用细分启动方式：将变压器的绕组分成多个段，逐段启动。
通过控制每段绕组的接通时间和顺序，可以有效地控制励磁涌流。
4.使用变压器励磁控制装置：现代变压器通常配备励磁控制装置，通过监测和调整电流波形和幅值等参数，自动控制励磁涌流的大小和时间。
需要注意的是，励磁涌流的存在是正常的，只要涌流电流不超过变压器的额定值，并且持续时间不过长，一般不会对变压器的安全和稳定运行产生太大的影响。
变压器励磁涌流产生的原因
变压器励磁涌流产生的原因
1.铁芯磁化惯性：当变压器刚刚通电时，铁芯中的磁通密度需要逐渐建立起来，这需要一定时间。
在这个过程中，会有一部分磁感应线圈中流过较大的电流，导致励磁涌流的产生。
2.电源电压波动：电网电源的电压可能会存在一定的波动，而变压器的励磁电流与电源电压呈正比关系。
当电源电压上升时，励磁电流也会上升；相反，当电源电压下降时，励磁电流也会下降。
这种电源电压波动会导致励磁涌流的出现。
3.变压器失去磁化：在某些情况下，变压器处于库存或停用状态，铁芯的磁化会逐渐衰减，当再次投入运行时，需要重新磁化铁芯，此时会产生较大的励磁涌流。
4.动态电感变化：变压器处于运行状态时，磁通密度可能会发生一定的变化，这会导致磁感应线圈电感的变化。
由于电感是与电流的变化率成正比的，因此，当电感变化较快时，会产生较大的励磁涌流。
变压器励磁涌流的产生会对电网和变压器本身产生一定的影响，如产生额外的损耗、振荡和温升等问题。
因此，在设计和运行过程中，需要充分考虑和控制励磁涌流的影响，使用适当的措施来减小励磁涌流的大小，例如采用励磁变压器、电源稳压装置、控制变流器等。
变压器励磁涌流分析
变压器励磁涌流分析变压器励磁涌流是指在变压器刚刚加电或者电压突变时，由于磁路饱和、回路电容、重耦合等因素导致的电流瞬时过大的现象。
它是变压器启动过程中的一种瞬态现象，如果不合理控制和处理，会对变压器和电力系统产生严重的影响。
1.磁路饱和：在变压器刚刚加电或者电压突变时，由于磁路中铁芯的磁导率非线性特性，使得磁感应强度的变化与磁场强度的变化不成正比例关系，从而导致电流瞬时过大。
2.回路电容：变压器绕组中存在着电容，电容的充电和放电过程需要时间，刚加电时电容无电荷，回路电流经过电容时，电容的电势差会导致电流瞬时增大。
1.变压器绕组过流：励磁涌流引起的过电流可能会对变压器绕组产生过大的电流，导致绕组发热，甚至烧毁。
2.变压器铁芯饱和：励磁涌流会导致变压器铁芯饱和，使得变压器的磁导率降低，磁阻增大，进而引起整个变压器的磁阻上升和磁线圈电感下降，降低变压器的正常工作状态。
3.电压暂降：励磁涌流引起的过大电流会导致电源系统电压暂降，可能会对系统中其他设备和负载产生影响，甚至造成系统的故障。
为了解决变压器励磁涌流问题，可以采取以下措施：1.使用励磁变压器：在变压器绕组上并联一个专门的励磁变压器，将励磁电流分流到励磁变压器上，减小励磁涌流对变压器绕组的影响。
2.限制励磁涌流电流：通过在变压器接线处串联适当的电阻、电感等元件，限制励磁涌流电流的大小，防止过大电流对变压器和电力系统产生不良影响。
3.调整变压器运行模式：合理选择变压器的运行模式，如开机先断路，再闭合断路器；并行运行多台变压器，避免单台变压器负载过大，减小励磁涌流的影响。
4.预防铁芯饱和：合理设计变压器的铁芯磁导率，安装磁力补偿装置，减小变压器铁芯饱和现象，从而降低励磁涌流的大小。
总之，变压器励磁涌流问题是变压器启动过程中需要引起重视的一个问题。
通过合理控制和处理励磁涌流问题，可以保证变压器和电力系统的正常运行，提高设备的可靠性和稳定性。
对于励磁涌流的分析和处理，需要综合考虑磁路饱和、回路电容等多种因素，在实践中选择合适的措施来解决问题。
变压器励磁涌流
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，本文主要论述该电流的产生和影响。
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：1)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)，主要是偶次谐波，因此，励磁涌流的变化曲线为尖顶波。
2)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0.5～1s后其值不超过(0.25～0.5)In。
3)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。
4)励磁涌流的数值很大，最大可达额定电流的8～10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，U=dΦ/dt，可见磁通Φ总是落后电压U90°相位角，如果U=Um*sin(ωt)，则Φ=Um/ω*cos(ωt)+C，分别为强迫分量和衰减的自由分量。
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。
在这种情况下，变压器不会产生励磁涌流。
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(－Φm)。
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Φfz，其幅值为Φm。
这时，铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成。
铁芯中磁通开始为零，到1/2 T时，两个磁通相加达最大值，Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的两倍。
；另外，如果合闸时铁芯还有剩磁Φ0，磁通Φ还会更大！实际运行中可达到2.7倍的Φm。
变压器励磁涌流的时间
变压器励磁涌流的时间变压器励磁涌流的时间，听起来有点拗口，对吧？其实它的意思就是：变压器在启动时，由于磁场的建立和电流的变化，瞬间会产生一个很大的电流——这个电流就叫做励磁涌流。
它不是持续存在的，只是那一瞬间的“冲击”，也就是大家说的“打个响指”，过了那一刹那，电流就平稳下来。
可是，这个涌流的持续时间，却是一个值得关注的“秘密”。
要是你让涌流一直持续，机器就有可能遭殃，甚至“翻车”。
想象一下，电流一下子大到让你家灯泡跳起来，甚至短路，这种情况谁能受得了？所以，搞明白变压器励磁涌流的时间可不是小事。
大家都知道变压器是用来“改变电压”的设备。
无论是高压电还是低压电，它都能“拿捏”得恰到好处。
但是，变压器的工作并不是一开始就能“平稳发挥”的。
它有个过渡期，这就像你早上刚从床上爬起来，头脑还没完全清醒。
变压器也一样，当它首次接通电源时，电流的变化是一个逐渐建立的过程，这个过程中就会产生那个“励磁涌流”。
涌流时间其实就是从接通电源的那一刻起，到涌流强度慢慢降到一个正常水平所需要的时间。
很显然，这个时间不可能是无限长的，越短越好。
试想一下，如果涌流持续太久，变压器就像个“懒散”的人，电流一时半会儿才稳定过来，效率差不说，可能还会对设备造成伤害。
有趣的是，涌流的持续时间不是一成不变的，它受到很多因素的影响，比如变压器的容量、磁芯的材料、输入电压的波形以及变压器本身的设计等等。
你可以把它想象成一个玩具车。
这个车有不同的设计和参数，比如车轮的大小、车身的重量等等，这些都会影响它跑得有多快。
类似的，变压器也是这样，不同的设计决定了励磁涌流的持续时间。
有些变压器“精致”得像跑车，一启动就能迅速稳定下来，涌流的时间短暂得像一闪而过。
而有些变压器则可能“磨磨蹭蹭”，涌流时间就相对长一些。
说到这里，很多人可能会想：“那涌流时间长短，影响到底有多大呢？”它的影响可大可小，甚至关系到整个电力系统的安全。
假设你有个大工厂，里面有很多精密设备。
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在RCS-978微机变压器保护中采用的方法是当 且 时开放保护。式中 是差动电流的全周积分值，在每周采样24次的情况下 。 是相距半周的 差动电流瞬时值之和的全周积分值， 。 为大于1的常数。当差动电流 中没有励磁涌流而是短路电流且波形是对称的话，相距半周的差动电 流瞬时值之和是零，其全周积分值 也为零。而差动电流的全周积分值 很大，满足 条件可以开放保护。当差动电流中有励磁涌流时，波形是 不对称的，相距半周的差动电流瞬时值之和很大，其全周积分值 也很 大。尽管差动电流的全周积分值 也很大，但仍不能满足 的条件从而将 保护闭锁。加 的条件是为了在正常运行时不开放纵差保护。因为正常 运行时差动电流很小近似为零。所以 和 也都近似为零可能能满足 条 件。所以另加 条件。式中 是门槛值， 。其中 为固定门槛， 是TA二次 额定电流。 为浮动门槛， 是差动电流的全周积分值。正常运行时 很小 不能满足本条件。
A值班组技术培训
励磁涌流 2013年4月22日
主讲：杨贺飞
变压器空投励磁涌流产生的原因
当变压器空载合闸时会产生励磁涌流，设系统电压
在合闸瞬间在变压器铁芯中产生的磁通：
而这是在变压器没有剩磁的理想情况下推出 的结论，如果变压器有剩磁时合闸，励磁涌 流会更大，可达10倍额定电流。 当空载合闸时励磁涌流只出现在高压侧，这 样会产生很大的差动电流，引起差动保护误 动。
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励磁涌流产生机理
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