变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法.

合集下载

浪涌测试原理

浪涌测试原理

浪涌测试原理
浪涌测试原理是一种用于测试电子设备的抗浪涌能力的方法。

在电力系统中,经常会出现突发的电压脉冲,这些脉冲可以对电子设备产生严重的损害。

浪涌测试的目的是验证设备是否能够在这种突发情况下正常工作,以及能否承受足够高的电压差。

这种测试通常通过施加短暂而高能量的脉冲电压来完成。

浪涌测试原理基于以下几个方面:
1.施加脉冲电压:在测试中,需要使用特殊的设备产生一系列
脉冲,模拟实际电力系统中可能出现的浪涌情况。

这些脉冲通常具有高能量和短持续时间,以确保对设备的挑战性。

2.浪涌电流监测:测试中会监测设备上产生的浪涌电流。

这可
以通过在电路中插入电流传感器来完成。

通过监测浪涌电流的幅值和持续时间,可以评估设备对浪涌电压的响应能力。

3.分析和评估:根据浪涌测试的结果,可以对设备的抗浪涌能
力进行评估。

通常,设备需要能够承受特定幅值和持续时间的浪涌电压,并保持正常工作。

浪涌测试的结果对于保证设备的可靠性和稳定性非常重要。

它可以帮助制造商评估设备的质量,并确保在实际操作中不会出现故障。

为了满足各种标准和法规的要求,浪涌测试通常需要在特定的实验室环境中进行,并遵循相应的测试流程和标准。

浪涌的抗干扰

浪涌的抗干扰

浪涌的抗干扰(SURGE测试介绍浪涌的抗干扰测试(SURGE)1浪涌的起因(1)雷击(主要模拟间接雷):例如,雷电击中户外线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生的干扰电压;又如,间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在线路上感应岀的电压或电流;再如,雷电击中了邻近物体,在其周围建立了电磁场,当户外线路穿过电磁场时,在线路上感应岀了电压和电流;还如,雷电击中了附近的地面,地电流通过公共接地系统时所引入的干扰。

(2)切换瞬变:例如,主电源系统切换时(例如补偿电容组的切换)产生的干扰;又如,同一电网中,在靠近设备附近有一些较大型的开关在跳动时所形成的干扰;再如,切换有谐振线路的晶闸管设备;还如,各种系统性的故障,例如设备接地网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障。

2试验的目的通过模拟试验的方法来建立一个评价电气和电子设备抗浪涌干扰能力的共同标准。

3浪涌的模拟按照IEC61000-4-5 (GB/T17626.5 )标准的要求,要能分别模拟在电源线上和通信线路上的浪涌试验。

由于线路的阻抗不一样,浪涌在这两种线路上的波形也不一样,要分别模拟。

图1综合波发生器简图注:U—高压电源,RS —脉冲持续期形成电阻,RC —充电电阻,Rm —阻抗匹配电阻,CC —储能电容,Lr —上升时间形成电感图2综合试验波 (a ) 1.2/50卩s 开路电压波形(按 IEC60 1波形规定) 波前时间:T1=1.67X T=1.2 卩 s 士 30% 半峰值时间:T2=50卩s 士 20% (b )8/20卩s 短路电流波形(按 IEC601波形规定) 波前时间:T 仁1.25 X T=8卩s 士 30% 半峰值时间:T2=20卩s 士 20% (1) 主要用于电源线路试验的 1.2/50卩s (电压波)和 8/20卩s (电流波)的综合波发生器 图6是综合波发生器的简图。

发生器的波形则见图 7所示。

对试验发生器的基本性能要求是: 开路电压波:1.2/50卩s; 短路电流波:8/20卩s 。

浪涌电流和浪涌电压试验方法

浪涌电流和浪涌电压试验方法

浪涌电流和浪涌电压试验方法一、引言在现代电力系统中,浪涌电流和浪涌电压是常见的电力质量问题之一。

浪涌电流是指在电路中突然出现的瞬时大电流,而浪涌电压则是指在电路中突然出现的瞬时大电压。

这些突变的电流和电压可能对电力设备和系统造成严重的损坏,因此浪涌电流和浪涌电压试验方法的研究和应用变得非常重要。

二、浪涌电流测试方法1. 直流注入法直流注入法是一种常用的浪涌电流测试方法。

该方法是通过注入一个直流电流脉冲到被测试设备中,然后测量由此引起的电压响应来评估设备的耐受能力。

这种方法可以用于测试不同类型的设备,如电力变压器、电缆、发电机等。

2. 电压升降法电压升降法是另一种常用的浪涌电流测试方法。

该方法是通过升高或降低电压来产生浪涌电流,并测量设备的响应。

这种方法可以用于测试不同类型的设备,如开关、继电器、熔断器等。

3. 瞬态模拟法瞬态模拟法是一种模拟真实浪涌电流事件的测试方法。

该方法是通过使用特殊的电源和负载来模拟真实浪涌电流事件,并测量设备的响应。

这种方法可以提供更准确的测试结果,但需要更复杂的设备和技术。

三、浪涌电压测试方法1. 前后级测试法前后级测试法是一种常用的浪涌电压测试方法。

该方法是通过在被测试设备前后分别加入电压源和浪涌电流发生器来测试设备的耐受能力。

这种方法可以用于测试不同类型的设备,如电力变压器、电缆、发电机等。

2. 步进升降法步进升降法是另一种常用的浪涌电压测试方法。

该方法是通过逐步升高或降低电压来产生浪涌电压,并测量设备的响应。

这种方法可以用于测试不同类型的设备,如开关、继电器、熔断器等。

3. 模拟脉冲法模拟脉冲法是一种模拟真实浪涌电压事件的测试方法。

该方法是通过使用特殊的电源和负载来模拟真实浪涌电压事件,并测量设备的响应。

这种方法可以提供更准确的测试结果,但需要更复杂的设备和技术。

四、结论浪涌电流和浪涌电压试验方法是评估电力设备和系统抵御突发电流和电压冲击的重要手段。

通过选择合适的测试方法,可以有效地评估设备的抗浪涌能力,并采取相应的保护措施。

变压器励磁涌流及鉴别和防治方法

变压器励磁涌流及鉴别和防治方法

变压器励磁涌流及鉴别和防治方法摘要:电力变压器作为电力系统中极为关键的一种电气设备,在电力系统中是不可替代的转换枢纽,而变压器的励磁涌流过大会引起保护动作跳闸,因此针对电力变压器励磁涌流的研究一直是电力系统继电保护中备受关注的重要课题。

本文主要介绍了变压器励磁涌流产生的原因、危害、鉴别和防治方法。

关键词:变压器;励磁涌流;鉴别;防治1变压器励磁涌流出现的原因及特点变压器是基于电磁感应原理的电力设备,当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时,则可能出现数值很大的励磁电流(又称为励磁涌流)。

这是因为在稳态工作情况下,铁芯中的磁通滞后于外加电压90°如图(a)所示。

如果空载合闸时,正好在电压瞬时值U=0时接通电路,则铁芯中应该具有磁通—Фm。

但是由于铁芯中的磁通不能突变,但此,将出现一个非周期分量的磁通,其幅值为+Фm。

这样在经过半个周期后,铁芯中磁通就达到2Фm。

如果铁芯中还有剩余磁通Фs,则总磁通将为2Фm+Фs,如图(b)所示。

此时变压器的铁芯严重饱和,励磁电流IL将剧烈增大,如图(c)所示,此电流就称为变压器的励磁涌流ILY,其数值最大可达额定电流的6-8倍,同时包含有大量的非周期分量和高次谐波分量,如图(d)所示。

励磁涌流的大小和衰减时间,与外加电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量的大小、回路的阻抗以及变压器容量的大小和铁芯性质等都有关系。

例如正好在电压瞬时值为最大时合闸,就不会出现励磁涌流,而只有正常时的励磁电流。

由于变压器铁心材料具有非线性的特征,为了与绕组磁场变化相抵,铁心饱和程度将发生变化。

当铁心饱和程度较高时,其磁化曲线斜率极小,励磁电流随着磁通的增长而变大,最后变为励磁涌流。

若变压器存在剩磁,并且极性绕组偏磁一样,就会减小变压器绕组的励磁电抗,从而出现巨大的励磁涌流。

对三相变压器而言,无论在任何瞬间合闸,至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。

励磁涌流具有如下特点: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,而以二次谐波为主,二次谐波的含量在一般情况下不低于基波分量的15%;3.励磁涌流波形为对称性,波形不连续且出现间断,在一个周期中间断角为α;2变压器励磁涌流的鉴别方法(1)二次谐波原理。

6.3 变压器励磁涌流及鉴别方法 ppt课件

6.3 变压器励磁涌流及鉴别方法  ppt课件

非周期分量
J 108
76.8
J 150
69.2
J 180
63.7
基波 100 100 100
二次谐波 三次谐波 四次谐波
13.2
7.8
2.8
28.8
7.5
3.5
42.4
0.0
8.5
PPT课件
11
6.3.1 单相变压器的励磁涌流
综合以上分析,单相变压器励磁涌流的特点为:
(1)在变压器空载合闸时,涌流是否产生以及涌流的大 小与合闸角有关,合闸角α =0和α =π时励磁涌流最大;
时发生饱和。

1 arcc
PPT课件
os
m
cos r
m

sat
,0
1

5
6.3.1 单相变压器的励磁涌流
变压器的近似磁化曲线如图所示。
由图可见,铁芯不饱 和时,磁化曲线的斜率 很大,励磁电流近似为 零,铁芯饱和后,磁化 曲线的斜率很小,励磁 电流大大增加,形成励 磁涌流。
PPT课件
16
6.3.1 单相变压器的励磁涌流
i . A
2
3 i . B

2
4
3 i .C
2
2
4
3
3
i.C.r i.C i.A
i.C间断角:78.6°
i.C 二次谐波含量:14.8P%PT课件
17
6.3.1 单相变压器的励磁涌流
结合上面算例,对于一般情况,三相变压器励磁涌流有以下特点:
i.A.r i.A i.B i.B.r i.B i.C i.C.r i.C i.A
两个励磁涌流相减后,涌流的时域特征和频域特征都有所 变化。下面以一算列说明。

浪涌电流产生的原因与5种抑制冲击电流的方法分析

浪涌电流产生的原因与5种抑制冲击电流的方法分析

浪涌电流产生的原因与5种抑制冲击电流的方法分析开关电源,电流,浪涌电流开关电源概述开关电源又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。

其功能是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。

开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

开关电源不同于线性电源,开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。

理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。

电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。

相反的,线性电源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。

开关电源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小,重量也会比较轻。

若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时,开关电源比线性电源要好。

不过开关电源比较复杂,内部晶体管会频繁切换,若切换电流尚加以处理,可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备,而且若开关电源没有特别设计,其电源功率因数可能不高。

浪涌电流概述通常在开关电源起动时,可能需要输入端的主电网提供短时的大电流脉冲,这种电流脉冲通常被称为“输入浪涌电流(inrush current)”。

输入浪涌电流首先给主电网中的断路器(main circuit breaker)和其它熔断器的选择造成了麻烦:断路器一方面要保证在过载时熔断,起到保护作用;另一方面又必须在输入浪涌电流出现时不能熔断,避免误动作。

其次,输入浪涌电流会产生输入电压波形塌陷,使供电质量变差,进而影响其它用电设备的工作。

出现输入浪涌电流的原因如图1所示的开关电源中,输入电压首先经过干扰滤波,再通过桥式整流器变成直流,然后通过一个很大的电解电容器进行波形平滑,之后才能进入真正的直流/直流转换器。

变压器励磁涌流及鉴别方法ppt课件

变压器励磁涌流及鉴别方法ppt课件

很大,励磁电流iμ近似为零; 铁芯饱和后-----磁化曲线的斜率Lμ 很小,iμ大大增加,形成励磁涌流。 在(0,2π)周期内:
图6-13
i
0, 0 1, or, 2 1 m (cos1 cos ) / L ,1
2
(6 47)
1
励磁涌流的波形如图6-14所示,波形完全偏离时间轴一侧, 且是间断的。波形间断的宽度称为励磁涌流的间断角θJ,显 然:
间断角原理的优点:由于采用按相闭锁的方法,在变压器合闸 于内部故障时,能够快速动作。
缺点:对于其它内部故障,暂态高次谐波分量会使电流波形畸 变(微分后畸变更加严重)。畸变会影响电流的波宽。若波形 畸变很严重导致波宽小于整定值,差动保护也将暂时闭锁而造 成动作延缓。
变压器的过励磁----对于有些工况,例如超高压远距离输电线路 由于突然失去负荷而造成变压器的过电压时,会造成铁芯饱和 ,使励磁电流大大增加。
• 6.3.3 防止励磁涌流引起误动的方法 • 1 采用速饱和中间变流器
励磁涌流中含有大量的非周期分量,所以可以采用速饱和中 间变流器来防止差动保护误动。对于Y,d11接线方式的三相 变压器,常常有一相是对称性涌流,没有非周期分量,中间 变流器不能饱和,只能通过差动继电器的动作电流来躲过。 考虑到对称性涌流的幅值比较小,整定计算时,在式(6-27 )Iset=KrelKuIn中取Ku=1。
间断角判据:间断角的整定值一般取65°。当检测到间断角大 于65°时将差动保护闭锁。对于Y,d11接线方式的三相变压器 ,非对称涌流的间断角比较大,间断角闭锁元件能够可靠的 动作,并有足够的裕量;而对称性涌流的间断角有可能小于 65°。进一步减小整定值并不是好方法,因为整定值太小会影 响内部故障时的灵敏度和动作速度。

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精选全文

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精选全文

4.波形偏离时间轴一侧,出现间断,饱和越严重,间断角越小
mcos(t+)+mcos+r S
1
t1
arccos
mcos r
m
S
2 2 (1 )
J 2 (2 1)
2(1 )
2 arccos mcos+r S
m
励磁涌流的间断角,与铁芯饱和磁通、剩磁的大小,合 闸时刻都有很大关系。
三、励磁涌流的鉴别方法
1. 二次谐波制动原理
(1)常用判别式: I 2 / I1 k
其中:I2 为二次谐波的幅值,I1 为基波的幅值; k 通常取 0.15~0.20 左右(运行经验)
一般采用或门制动的方式,即三相中有一相二次谐 波含量超过此定值就闭锁差动保护。
max (I2F / I1F ) k
F取为A、B、C
三、励磁涌流的鉴别方法
1. 二次谐波制动原理
(2)存在的问题:
现代变压器铁心饱和点低而剩磁大,二次谐波含量可能 低于10%,K值整定困难;
由于超高压输电线路分布电容的影响,变压器内部故障时 短路电流谐波含量增加,造成保护延时动作。
三、励磁涌流的鉴别方法
2.间断角原理
判据1:当差流的间断角 J 65o时判为励磁涌流,闭锁差动
(2)剩磁的大小和方向 剩磁较大时,暂态磁通较大,涌流也较大。
3. 影响励磁涌流的因素
(3)饱和磁通 变压器越易饱和,励磁涌流越大。
(4)TA饱和
基波电流变小,I2 / I1 增大;
间断角变小,甚至消失。
二、 励磁涌流的特征
1. 励磁涌流的幅值大
远远大于变压器正常工作时的励磁电流。其最大 值 可以达到变压器额定电流的 4~8 倍,与故障电流可以比 拟。

浪涌测试原理

浪涌测试原理

浪涌测试原理浪涌测试是一种常用于测试电气设备耐受瞬态电压的方法,以确保设备在电力系统中能够正常运行。

其原理主要包括以下几个方面:1.浪涌源产生:浪涌测试使用专门的浪涌发生器或浪涌电压发生器,通过充电、放电等过程产生高能量、短时间的电压浪涌波形。

这些发生器通常包括高压电容、放电开关和电阻等元件。

2.波形特征:浪涌源产生的电压浪涌波形具有快速上升、短暂高能量和衰减的特点。

通常采用标准的浪涌波形,如8/20微秒的波形,其中8微秒为上升时间,20微秒为时间至峰值下降到其10%的时间。

3.测试方法:在浪涌测试中,设备会与浪涌发生器连接,并施加高能量的瞬态电压浪涌。

可以通过直接连接或使用耦合装置(如耦合/解耦网络)将浪涌发生器的输出电压传递到被测试设备上。

4.测试过程:在测试过程中,浪涌源会按照事先设定的参数和波形特征产生浪涌电压,并将其施加到被测试设备上。

被测试设备需要在规定的条件下,如电压幅值、上升时间和波形形状下,经受住浪涌电压的影响而保持正常运行。

5.测试结果评估:根据测试结果,可以评估设备对浪涌电压的耐受能力。

通常会根据设备的性能特定要求或相关标准来判断其是否合格。

浪涌测试的目的是确保电气设备在面对瞬态电压干扰时能够保持可靠运行,以保护设备并保障电力系统的稳定性和安全性。

测试结果可用于设备设计验证、制造质量控制和系统调试等领域。

当进行浪涌测试时,测试设备将会遭受高能量的短暂电压脉冲,这些脉冲可能是由电力系统中的突变或故障引起的。

浪涌测试的目的是确保设备能够在这种突发电压情况下保持稳定运行,而不会受到损坏或故障。

浪涌测试通常在设备的输入端口进行。

为了产生浪涌脉冲,使用浪涌源或浪涌发生器,其基本原理是通过充电和放电过程来产生高能量的电压脉冲。

浪涌源通常包含一个高压电容器、一个放电开关和一个电阻。

测试过程中,浪涌源会按照预定的参数和浪涌波形特征来产生电压脉冲。

这些参数包括脉冲幅值、上升时间、脉冲宽度和再生时间等。

变压器合闸涌流产生原理

变压器合闸涌流产生原理

变压器合闸涌流产生原理在变压器进行合闸操作时,电流突然断开导致变压器绕组中的磁场发生变化。

根据电磁感应定律,当磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势,从而引起电流变化。

在变压器合闸瞬间,绕组中的感应电动势会产生一个瞬态电流,即合闸涌流。

此外,根据欧姆定律,电流和电压之间存在一定的关系。

当电压突然施加在电路上时,由于电阻和电感的存在,电流并不能立即达到稳态。

因此,在变压器合闸瞬间,电流无法立即达到额定值,而是呈现一个较高的峰值,这也是合闸涌流产生的原因之一要准确计算变压器合闸涌流的峰值和时域特性,需要考虑以下几个因素:1.变压器的励磁条件:变压器合闸涌流与变压器励磁条件有关。

当变压器的磁路存在饱和或非线性时,合闸涌流的峰值会增大。

2.变压器和电源的等效电路参数:变压器和电源的等效电路参数包括电抗、电阻和电容等。

这些参数会影响电流和电压之间的相位差和大小,从而影响合闸涌流的峰值。

3.电力系统的负载特性:电力系统的负载特性会对合闸涌流产生一定的影响。

负载电阻较小的电力系统合闸涌流的峰值通常较大。

4.合闸时刻:合闸时刻对合闸涌流的峰值也有一定的影响。

合闸时刻的选择应尽量避免与电力系统负载中的谐振频率发生巧合,以减小合闸涌流的影响。

为了减小合闸涌流对变压器和电力系统的影响,通常采取以下措施:1.使用合适的励磁条件:合适的励磁条件可以减小合闸涌流的峰值。

对于变压器而言,可以采用预充磁方式来减小合闸涌流。

2.控制合闸时刻:合闸时刻的选择应考虑电力系统的负载特性和谐振频率,避免合闸涌流与系统谐振相互作用。

3.使用合适的保护装置:合适的保护装置可以提供过流保护,防止因合闸涌流导致设备的过载或故障。

总之,变压器合闸涌流是由于磁路突然闭合所产生的瞬态电流,其产生的原理主要涉及到电磁感应和欧姆定律。

合适的励磁条件、合适的合闸时刻以及适当的保护装置等措施可以减小合闸涌流对变压器和电力系统的影响。

变压器励磁涌流鉴别方法

变压器励磁涌流鉴别方法

变压器励磁涌流鉴别方法
首先是基于电压波形的方法。

当变压器初级线圈接通电源时,会在次级线圈产生电压波形,如果波形幅值较大并且持续时间较短,则可能是励磁涌流造成的。

可以使用示波器或电压记录仪来采集波形,观察波形的幅值、频率和持续时间,从而判断是否存在励磁涌流。

其次是基于电流波形的方法。

变压器励磁涌流会导致次级线圈的电流产生波动,如果电流波形出现高峰或突变,则可能是励磁涌流引起的。

可以使用电流记录仪来采集波形,观察波形的幅值、频率和变化趋势,进而判断是否存在励磁涌流。

第三种方法是基于音频频谱分析的方法。

变压器励磁涌流会产生较高频率的声音,可以使用声音记录仪或谱仪来采集声音信号,通过对信号进行频谱分析,可以找到励磁涌流的频率分布,从而准确判断是否存在励磁涌流。

最后一种方法是利用变压器油中溶解气体分析的方法。

变压器励磁涌流会导致油中溶解气体的产生和积累,可以通过对油样进行采样,并使用气体色谱仪来分析油中气体的种类、含量和变化趋势,从而判断是否存在励磁涌流。

综上所述,变压器励磁涌流鉴别方法有基于电压波形、电流波形、音频频谱和变压器油中溶解气体分析等。

可以根据实际情况选择适合的方法进行鉴别,并及时采取相应的措施来解决励磁涌流问题,保证电力系统的安全稳定运行。

变压器励磁涌流产生的原因及措施

变压器励磁涌流产生的原因及措施

变压器励磁涌流产生的原因及措施变压器作为交流电力系统重要的电气设备,其正常运行直接关系着系统的安全,励磁涌流是影响其正确动作与否的关键因素之一。

文章分析了变压器励磁涌流及其特点,并给出了常见的抑制措施。

《变流技术与电力牵引》是变流技术国家工程研究中心和株洲电力机车研究所联合主办的一种国内外公开发行的科技期刊,创刊于1978年,其前身是《电力牵引快报》。

20多年来,承蒙各级领导专家的关怀与帮助,以及广大读者的支持与偏爱。

1、变压器励磁涌流及特点变压器是一种依据电磁感应原理制造而成的静止元件,是交流输电系统中用于电压变换的重要电气设备。

当合上断路器给变压器充电时,有时候,能够观察到变压器电流表的指针有很大摆动,随后,很快又返回到正常的空载电流值,这个冲击电流通常就被称为励磁涌流。

总的来说,变压器励磁涌流有以下几个特点:第一,波形呈现尖顶形状,表明其中含有相当成分的非周期分量和高次谐波分量,其中高次谐波以二次和三次为主,并且,随着时间推移,某一相二次谐波含量可能超过基波分量的一半以上。

第二,励磁涌流幅值与变压器空载投入的电压初相角直接相关。

对于单相变压器来说,当电压过零点投入时,励磁涌流幅值最大。

由于三相变压器各相间有120度相位差,所以涌流也不尽相同。

第三,在最初几个波形中,涌流将出现间断角。

第四,涌流衰减的时间常数与变压器阻抗、容量和铁心材料等都相关。

2、励磁涌流产生机理变压器励磁涌流是由变压器铁心饱和引起的。

在铁心不饱和时,铁心磁化曲线的斜率很大,励磁电流近似为零;一旦铁心出现饱和,磁化曲线斜率变小,电流随着磁通线性增长,最终演变为励磁涌流。

下面以单相变压器空载合闸为例分析励磁涌流产生机理。

设变压器在时间t=0时合闸,则施加于变压器上的电压为:(1)又,变压器电压与磁通间的关系为: (2)故: (3)式(3)中第一式为稳态磁通,后两式为暂态磁通,为铁心剩磁,与合闸时刻的电压相关。

计及成本和工艺,现代常用的电力变压器饱和磁通一般设为1.15~1.4,而变压器运行电压一般不应超过额定电压的10%。

浪涌的起因及检测

浪涌的起因及检测

浪涌的起因及检测里约奥运过去已久,但“洪荒之力”的余力仍旧笼罩整个网络世界,作为一个伪技术宅却在想究竟有什么东西可以产生洪荒之力?“古人云:天地玄黄,宇宙洪荒。

传说天地初开之时,曾经有过一次大洪水,几乎毁灭了整个世界。

因此,洪荒之力指的是如天地初开之时这种足以毁灭世界的力量。

”在电力的世界里,洪荒之力的担当就是浪涌。

我们首先做一个小科普:什么是浪涌?浪涌还有一个名字叫做突波,所以简单理解,浪涌就是电压突破了正常的正弦波形;准确来说是超出正常工作电压的瞬间过电压。

本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。

图1这种‘洪荒之力’是怎样来的?浪涌产生的原因比较多,比如重型设备、短路、电源切换或大型发动机都可能引发电路中产生浪涌。

总结而言,供电系统浪涌产生的原因分为外部和内部两种。

1、外部原因外部原因主要是雷电,雷电引发电涌过电压。

在雷击放电时,以雷击为中心1.5~2KM 范围内,都可能产生危险的过电压。

雷击引起电涌的特点是单相脉冲型,能量巨大。

外部电涌的电压在几微秒内可从几百伏快速升高至20000V,可以传输相当长的距离。

按ANSI/IEEE C62.41-1991说明,瞬间电涌可高达20000V,瞬间电流可达10000A。

根据统计,系统外的电涌主要来自于雷电和其它系统的冲击,大约占 20%。

间接雷击和内部浪涌发生的概率较高,绝大部分的用电设备损坏与其有关。

所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。

图22、内部原因内部原因则主要在于电气设备启停和故障等。

比如,在电力系统内部,由于断路器的操作、负荷的投入和切除或系统故障等系统内部的状态变化,而使系统参数发生变化,从而引起的电力内部电磁能量转换或传输过渡过程,将在系统内部出现过电压。

系统内的电涌主要来自于系统内部用电负荷的冲击,大约占 80%。

是不是所有的‘洪荒之力都有意向不到的惊喜?不,浪涌只有意想不到的惊吓。

浪涌的危害主要分成两种:灾难性的危害和积累性的危害。

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。

关于开关电源的浪涌电流问题 (2)

关于开关电源的浪涌电流问题 (2)

浪涌电流的解决措施

方法一:利用电阻-双向可控硅并联网络 上电时;VS截止,电流经过R1,R1起到限 流作用,达到一定条件,VS导通,将R1短路。

方法二:利用负温度系数的NTC电阻
上电时候,NTC电阻值很大,有限制电流的 作用,。当滤波电容开始充电的时,充电电流流 过热敏电阻,开始对其加热。由于NTC是负温度 系数,随着加热,电阻值开始下降,在负载平衡 的情况下,其阻值应该最小,但是NTC电阻有惯 性,如果电源从工作状态掉电,要1分钟左右时间 才能恢复到标称阻值,所以开关电源要防止掉电 后马上重新启动,那样NTC电阻就不能起到防止 浪涌的作用。
关于开关电源的浪涌电流问题
Daniel Song 2012.4.3
ห้องสมุดไป่ตู้
浪涌电流产生的原因

开关电源上电时,会产生极高的浪涌电流。浪涌 电流主要是由滤波电容引起的。目前,考虑到体积,成本 等因素,大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入 式滤波方式,电路原理如图1所示。由于电容器上电压不 能跃变,在整流器上电之初,滤波电容电压几乎为零,等 效为整流输出端短路。如在最不利的情况(上电时的电压 瞬时值为电源电压峰值)上电,则会产生远高于整流器正 常工作电流的输入浪涌电流,如图2所示。当滤波电容为 470μF并且电源内阻较小时,第一个电流峰值将超过100A, 为正常工作电流峰值的10倍。
由于ntcntc是负温度是负温度系数随着加热电阻值开始下降在负载平衡系数随着加热电阻值开始下降在负载平衡的情况下其阻值应该最小但是的情况下其阻值应该最小但是ntcntc电阻有惯电阻有惯性如果电源从工作状态掉电要性如果电源从工作状态掉电要11分钟左右时间分钟左右时间才能恢复到标称阻值所以开关电源要防止掉电才能恢复到标称阻值所以开关电源要防止掉电后马上重新启动那样后马上重新启动那样ntcntc电阻就不能起到防止电阻就不能起到防止浪涌的作用

变压器励磁涌流鉴别方法

变压器励磁涌流鉴别方法

变压器励磁涌流鉴别方法
一般来说,变压器励磁涌流鉴别方法包括以下几个方面:
1、直读法:它是一种安全、可靠的变压器励磁涌流鉴别方法,通过
设置三相安全接地电阻(为了防止安全接地电阻的过载),三相安全接地电
阻的接入方式如下:在变压器的空载低压侧的三相电压分别采用变化电压
测量方法,将电压测量的到三相的基波值最大值和最小值分别接到三相安
全接地电阻的两端。

2、电压波形观测法:在低压侧的三相电压电流采用电压波形观测法,动态观察变压器在励磁涌流时是否会出现波形异常变化,如峰值出现变化等,从而对变压器是否伴随励磁涌流进行快速检测。

3、电流波形观测法:此方法与电压波形观测法类似,不同的是,采
用电流波形观测法,对变压器的涌流进行观察时,需要将变压器的低压侧
安全接地电阻引入到原点,以及将变压器的三相电流用采样器进行采样,
根据波形的变化判断变压器是否伴随励磁涌流。

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫浪涌电流浪涌电压/电流产生的原因由于电压突变引起的当变压器合闸时正是电源正弦波的波形进入零的位置时,变压器会产生很大的冲击电流,甚至会造成变压器保护动作跳闸。

不过这种概率很低,所以平时变压器合闸时,其冲击电流都很小变压器在空载合闸时会出现激磁涌流。

其大小可达稳态激磁电流的80-100倍,或额定电流的6-8倍。

涌流对变压器本身不会造成大的危害,但在某些情况下能造成电波动,如不采取相应措施,可能使变压器过电流或差动继电保护误动作。

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,其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍.励磁涌流与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阻抗等因素有关.最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点的瞬间(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5-10S,小容量变压器约为0.2S左右一般在工厂生产检验时在电源输入处串接设定电流的保护开关(如常用的DZ47-63 C20)开机时不发生跳闸就说明激磁涌流小于该保护开关的额定电流当然要多开关几次测试实际的激磁涌流可以用用示波器,在输入电源串接一小无感电阻,用示波器监测开机瞬时的涌浪电流的峰值但变压器浪涌电流最大是在开机时刚好在电源正弦波的波形进入零的位置时。

,人工开机时间是随机的在最大值的机率很小要用专用罗氏线圈来测量,目前全球做的最好的是pearson这一家的,很贵,动辄几万,一般的不具备。

变压器耦合浪涌降低残压

变压器耦合浪涌降低残压

变压器耦合浪涌降低残压1.前言在电力系统中,变压器是一种非常重要的电气设备,用于改变交流电压的大小,实现电能的传输和分配。

变压器在电力系统中起到了重要的作用,但在运行过程中,会产生一些不利的影响,如浪涌和残压等问题。

浪涌是指电压或电流在电气设备中突然增加或减小的现象,它会给电气设备带来不稳定的工作状态,甚至损坏设备。

而残压是指在断开电气设备后,仍然存在一定的电压,这些电压可能导致电气设备无法正常停止工作,甚至引起意外。

为了降低变压器产生的浪涌和残压,变压器耦合浪涌是一种有效的解决方法,本文将详细介绍变压器耦合浪涌的原理和实现方法,并分析其在降低残压方面的作用。

2.变压器耦合浪涌原理变压器耦合浪涌(TCR)是一种消除电力系统中浪涌电压的技术,它利用特定的电容和电感元件来滤除浪涌电压,并将其耦合到变压器中。

其基本原理为在变压器的绕组之间构成了一个低阻抗波形,抑制了并行电路上的高频电压超调。

在变压器耦合浪涌系统中,采用了铁芯变压器和电容器串联的方式,构成了一个无源LC串联谐振电容-共振电抗(C-type),该LC串联谐振电路与变压器绕组耦合在一起。

在电网电压突变时,电容承担了浪涌电压的冲击,实现了对浪涌电压的耦合,并通过变压器的绕组降低了浪涌电压的幅值。

在电力系统中,变压器耦合浪涌系统主要包括导线、电容、变压器和绕组,其基本原理如图1所示。

图1变压器耦合浪涌系统原理图通过以上原理可以看出,变压器耦合浪涌系统是一种通过串联电容和变压器绕组来消除电网中浪涌电压的技术,通过全彩电荷耦合实现对浪涌电压的耦合,使其通过变压器绕组降低浪涌电压的幅值,从而保护电气设备在电网电压突变时不受到损坏。

变压器耦合浪涌系统实现的基本方法为串联谐振电路,通过调节电容和变压器的绕组参数来实现对浪涌电压的耦合和消除。

它包括以下几个方面的内容:1)电容串联:在变压器的绕组上串联电容器,构成一个无源LC 谐振电路,使得浪涌电压可以通过电容进行耦合,实现对浪涌电压的消除。

反向浪涌测试原理

反向浪涌测试原理

反向浪涌测试原理一、引言反向浪涌测试是一种常见的测试方法,用于评估电子设备在电源电压回复时的稳定性和可靠性。

该测试通过模拟电源电压突然中断并恢复的情况,检测设备是否能够正确应对电压波动,以避免可能引发故障或损坏设备的反向浪涌电流。

二、反向浪涌电流的成因当电源电压突然中断时,设备内部的电感元件(如线圈、变压器等)会产生储存能量,当电源电压恢复时,这些储存的能量会以反向浪涌电流的形式释放回电源线路。

这种反向浪涌电流可能会对设备中的电子元件产生不利影响,导致设备故障或损坏。

三、反向浪涌测试的目的反向浪涌测试的目的是评估设备对电源电压回复时产生的反向浪涌电流的承受能力。

通过该测试,可以确定设备在电源电压恢复时是否能够保持正常工作,避免因反向浪涌电流引发的故障。

四、反向浪涌测试的步骤1. 准备测试设备:包括电源电压源、负载电阻、测量仪器等。

2. 设置电源电压:根据设备的工作电压范围,设置电源电压源输出的电压。

3. 连接设备和测试设备:将设备的电源线路连接到电源电压源,将测量仪器连接到设备的电源线路上。

4. 执行测试:通过电源电压源控制电源电压的中断和恢复,观察和记录设备的反向浪涌电流波形和幅值。

5. 分析结果:根据测试数据分析设备的反向浪涌电流特性,评估设备的稳定性和可靠性。

五、反向浪涌测试的评估指标在进行反向浪涌测试时,通常会关注以下几个指标:1. 反向浪涌电流幅值:反映了设备对电源电压回复时的电流冲击承受能力。

2. 反向浪涌电流波形:通过观察波形可以了解设备对电源电压回复时的电流变化情况,判断电流冲击是否稳定。

3. 反向浪涌电流持续时间:反应了设备对电源电压回复时的电流冲击持续时间,长时间的电流冲击可能会对设备造成损害。

六、反向浪涌测试的应用领域反向浪涌测试广泛应用于电子设备的研发、生产和维修过程中。

通过该测试,可以评估设备的抗干扰能力,优化电路设计,提高设备的可靠性和稳定性。

七、反向浪涌测试的注意事项在进行反向浪涌测试时,需要注意以下几点:1. 确保测试设备和电源电压源的安全性,避免因测试操作不当造成人身或设备安全风险。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法
变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫浪涌电流
浪涌电压 /电流产生的原因
由于电压突变引起的
当变压器合闸时正是电源正弦波的波形进入零的位置时, 变压器会产生很大的冲击电流, 甚至会造成变压器保护动作跳闸。

不过这种概率很低, 所以平时变压器合闸时,其冲击电流都很小
变压器在空载合闸时会出现激磁涌流。

其大小可达稳态激磁电流的 80-100倍, 或额定电流的 6-8倍。

涌流对变压器本身不会造成大的危害, 但在某些情况下能造成电波动,如不采取相应措施,可能使变压器过电流或差动继电保护误动作。

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 , 其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量 , 因此产生较大的涌流 , 其中最大峰值可达到变压器额定电流的 6-8倍 . 励磁涌流与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阻抗等因素有关 . 最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点的瞬间 (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 5-10S, 小容量变压器约为 0.2S 左右
一般在工厂生产检验时在电源输入处串接设定电流的保护开关(如常用的
DZ47-63 C20开机时不发生跳闸就说明激磁涌流小于该保护开关的额定电流当然要多开关几次
测试实际的激磁涌流可以用用示波器 , 在输入电源串接一小无感电阻 , 用示波器监测开机瞬时的涌浪电流的峰值
但变压器浪涌电流最大是在开机时刚好在电源正弦波的波形进入零的位置时。

, 人工开机时间是随机的在最大值的机率很小要用专用罗氏线圈来测量, 目前全球做的最好的是 pearson 这一家的,很贵,动辄几万,一般的不具备。

相关文档
最新文档