电力变压器避免过励磁的方法介绍
励磁涌流的抑制方法
励磁涌流的抑制方法(总4页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-摘要：合空载电力变压器时会产生数值相当大的励磁涌流，易造成变压器差动保护装置的误动作。
针对这一问题，介绍了两种削弱励磁涌流的方法：控制三相合闸时间或在变压器低压侧加装电容器。
理论分析和实践均证明这两种方法是行之有效的，但利用控制三相合闸时间来削弱励磁涌流在实际应用中更具有潜力。
关键词：励磁涌流；变压器；控制开关；电容1概述电力变压器在空载合闸投入电网或外部故障切除后电压恢复时，由于变压器的非线性，会产生数值相当大的励磁涌流，严重情况下其峰值可达额定电流的10到20倍［1］，从而导致变压器保护的误动作。
为了解决这一问题，目前变压器的差动保护都采用了或门制动方式，即三相电流中有一相制动，则三相全部制动。
这样虽解决了涌流时的误动问题，但当变压器有涌流时，如果发生单相或两相内部故障，差动保护因健全相的涌流制动而不动作。
大型变压器时间常数都很长，一般涌流过程超过5 s ［2］，在发生上述故障时，主保护等到振荡消失才能动作，实际就是拒动。
理论分析和动模试验都证实了这种现象。
为了保证差动保护装置的正确动作，必须要降低励磁涌流的幅值。
目前，削弱励磁涌流的方法主要有两种：控制三相开关合闸时间，或在变压器低压侧并联电容器。
本文将对这两种方法的原理、效果一一介绍。
2控制三相开关合闸时间以削弱励磁涌流2．1理论基础该方法的理论基础是：将变压器看作一个强感性负载，即看作一个非线性电感，当合闸时，变压器上的电压在变压器内部也产生一个磁通，当变压器有剩磁时，合闸后所产生的磁通如果和剩磁极性相同，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而增加，从而励磁涌流也会随之增加，如果合闸后所产生的磁通和剩磁极性相反，则变压器内部的总磁通就会随着电压的升高而减小，从而削弱了励磁涌流；如果合闸时变压器内无剩磁，则可在合闸角为90°（即电压峰值时）时合闸，这样在变压器内产生的磁通最小，产生的励磁涌流也最小。
变压器励磁涌流抑制方法及措施探讨
变压器励磁涌流抑制方法及措施探讨摘要：在智能化变电站中，随着电力系统对于设备的智能化水平及可靠性要求越来越高，控制变压器励磁涌流的方法也越来越多，文章对目前较为新型的变压器励磁涌流方法进行对比分析，并对其在智能化变电站中的应用提出相应建议，为广大设计工作者提供参考。
关键词：变压器；励磁涌流；抑制方法1 变压器励磁涌流的形成原理励磁涌流是变压器的核心部件，铁心处于饱和状态时引发和引起的一种现象。
在变压器铁心处于不饱和状态时，铁心磁化曲线的斜率很大，这时候励磁电流接近零值。
但是一旦变压器铁心出现饱和状态，磁化曲线斜率变小，电流就会随着磁通呈现线性增长的状态，进而最终演变为励磁涌流的现象。
在变电站设计规范中，目前的常用变电站饱和磁通一般设定为1.15～1.4之间，而电力变压器的运行电压不超过额定电压的10%。
因此在变电站正常使用过程中，电力变压器一直处于稳定运行状态，变压器的磁通数值都不会超过设计的饱和磁通的数值，而变压器的核心部件铁心也不会达到饱和状态，也就不会引发励磁涌流的现象。
例如，最严重的是电压过零时进行合闸操作，假若此时铁心的剩磁，非周期磁通为经过半个周期后，磁通将远大于饱和磁通，则会形成变压器严重饱和的状态，才会导致出现励磁涌流的现象。
2 变压器励磁涌流的破坏性分析以及抑制原理抑制电力变压器励磁涌流的原理与电容器的充电涌流抑制原理是相似的。
首先是电流属于储能元件，变压器不容许电流突变，而电容器则不容许电压突变，因此在两者进行空投电源时都将诱发一个暂态的过程。
变压器空载接入电源的时候，或者变压器出线发生故障被继电保护装置切除时，由于变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增，进而会产生数值极大的励磁涌流。
这种由暂态过度到常态所诱发的励磁涌流，不仅峰值大，还含有极多的谐波及直流分量，会对电网运行及电气设备造成破坏性的影响。
因此为了保障发电站、变电站以及输变电线路运行的正常，需要对变压器励磁涌流采取相应的抑制及保护措施。
大型变压器励磁涌流分析及保护误动预防措施
大型变压器励磁涌流分析及保护误动预防措施摘要：本文从生产实际工作出发，较为详细地分析了变压器空载合闸过程中，产生励磁涌流及和应涌流的原因、特点，以及由此产生的影响，并提出了多种现场目前可以采取的防范措施。
关键词：变压器剩磁偏磁空载合闸励磁涌流和应涌流继电保护差动保护预防措施1.引言变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器，用于电能的传输，是交流电输配系统中的重要电气设备。
当变压器空载合闸时，会产生很大的电流，通常被称为励磁涌流。
目前国内外的大型发电企业电气接线方式多是同一高压母线上级联多台变压器为主。
在这种接线方式下，当一台变压器空载合闸时，其产生的励磁涌流容易引起运行中的主变压器及其级联的高压厂用变压器、甚至发电机继电保护装置出现保护误动引起机组或发变组跳闸。
本文深入分析了变压器空投时励磁涌流产生的原因，并提出了降低励磁涌流的常用措施，以及励磁涌流产生后，防止继电保护装置误动的预防措施。
2.励磁涌流及和应涌流产生的原因分析当电厂或变电站内母线上设计连接两台或多台大型变压器时，如果其中一台变压器进行空载合闸，在该变压器铁芯中将产生各种磁通，这些磁通主要是指稳态磁通、偏磁和剩磁。
其中，稳态磁通的数值和电源电压有关。
2.1 偏磁产生的原因分析变压器任一侧绕组感受电压突变的瞬间，根据磁链守恒定律（楞次定律），任何电感线圈磁路中的磁链将维持不变。
由此可写出初级绕组的电压方程U1=i1R1+N1（1.1）R1为初级绕组的电阻，当电压U1为正弦函数时，其表达式为：（1.2）α为 t=0时U1的初相角，如忽略电阻R1，则U1的表达式改写为：（1.3）求解微分方程得到磁通Φ的表达式为：（1.4）式中为磁通的幅值式（1.4）给出了无损变压器磁路中的磁通与合闸角α的关系，可得出在t=0时，电压初相角α与磁通Φ的关系如下：（1）当时即电源投入瞬间变压器磁路中的磁通Φ立即进入与电源电压相同正弦波形的稳态值。
（2）当α=0时即电源投入瞬间变压器磁路中的磁通除了含有余弦波形的稳态值-ΦmCosωt 磁通外，还有一个数值为稳态磁通幅值Φm的偏磁Φp。
变压器的励磁涌流及抑制方法宋励夫
变压器的励磁涌流及抑制方法宋励夫摘要：变压器励磁涌流一定程度上影响电力系统的安全运行及电力设备的正常工作。
如不对变压器励磁涌流进行必要的控制，可引发电网电压异变、谐波污染、保护误动等情况。
本文对变压器励磁涌流进行了简要分析，并总结探讨了抑制此现象的具体方法。
关键词：变压器；励磁涌流；抑制方法1 前言电力系统是由发电机、变压器、输电线路和用户组成的生产、输送、分配和消耗电能的统-整体。
变压器是电力系统中重要的设备，它的安全性和稳定性对整个电力系统的运行十分重要。
变压器正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有其额定电流的3%~8%，大型变压器甚至不到1%。
但当变压器空载投人电网时由于变压器铁心磁通的饱和以及铁心材料的非线性特征，会产生很大的励磁涌流，可能对电网的安全稳定运行造成危害。
因此，分析变压器空载合闸对电力系统具有重要意义。
2 变压器励磁涌流2.1变压器励磁涌流概述变压器励磁涌流是一种谐波，在合闸给变压器充电时，电流表的摆针会波动很大，而后马上会恢复到正常的电流值，电流表的波动证明存在一定的电流产生的冲击所造成的，这个冲击电流被定义为励磁涌流。
变压器励磁涌流的产生由于时间比较短，对变压器本身并不能造成危险，但如果合闸充电次数的增多，由于大电流对线圈绕组的多次冲击，容易使对绕组间产生机械力的作用，固定在变压器上面的其它保护电元件就会产生松动，一旦产生误动作，就造成变压器的损毁和操作人员的伤害，因此对变压器励磁涌流必须进行抑制。
2.2变压器励磁涌流的特点在涌流中存在很大数量的高次谐波，主要是二次和三次谐波，所以在电流曲线上励磁涌流体现出来的是凸型波形。
变压器的励磁涌流的大小与变压器内的铁芯饱和度有着直接的关系，铁芯的饱和度越大，励磁涌流维持的时间就越短，具体表现为：合闸时，励磁涌流很大，但马上又恢复正常，但铁芯的饱和度不可能达到100%，因此变压器都会出现励磁涌流，只是产生的大小不同。
同时变压器越大，电磁涌流就越大。
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%。
因此，变压器稳态正常运行时，磁通不会超过饱和磁通，铁心也不会饱和。
但在暂态过程中，如变压器空载合闸时，由于剩磁的作用，运行磁通就有可能大于饱和磁通，从而造成变压器饱和。
例如，最严重的是电压过零时刻，合闸，假若此时铁心的剩磁，非周期磁通为经过半个周期后，磁通达到，将远大于饱和磁通，造成变压器严重饱和。
抑制变压器励磁涌流
怎样抑制变压器励磁涌流变压器励磁涌流与电容器的充电涌流抑制原理完全相似，电感及电容都是储能元件，前者不容许电流突变，后者不容许电压突变，空投电源时都将诱发一个暂态过程。
在电力变压器空载接入电源时及变压器出线发生故障被继电保护装置切除时，因变压器某侧绕组感受到外施电压的骤增而产生有时数值极大的励磁涌流。
励磁涌流不仅峰值大，且含有极多的谐波及直流分量。
由此对电网及电器设备造成极为不利的影响。
1、励磁涌流的危害性1.1引发变压器的继电保护装置误动，使变压器的投运频频失败；1.2变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增，诱发变压器保护误动，使变压器各侧负荷全部停电；1.3A电站一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流，诱发邻近其他B电站、C电站等正在运行的变压器产生和应涌流而误跳闸，造成大面积停电；1.4数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大受损；1.5诱发操作过电压，损坏电气设备；1.6励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率；1.7励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染。
1.8造成电网电压骤升或骤降，影响其他电气设备正常工作。
数十年来人们对励磁涌流采取的对策是“躲”，但由于励磁涌流形态及特征的多样性，通过数学或物理方法对其特征识别的准确性难以提高，以致在这一领域里励磁涌流已成为历史性难题。
2、励磁涌流的成因抑制器的重要特点是对励磁涌流采取的策略不是“躲避”，而是“抑制”。
理论及实践证明励磁涌流是可以抑制乃至消灭的，因产生励磁涌流的根源是在变压器任一侧绕组感受到外施电压骤增时，基于磁链守恒定理，该绕组在磁路中将产生单极性的偏磁，如偏磁极性恰好和变压器原来的剩磁极性相同时，就可能因偏磁与剩磁和稳态磁通叠加而导致磁路饱和，从而大幅度降低变压器绕组的励磁电抗，进而诱发数值可观的励磁涌流。
由于偏磁的极性及数值是可以通过选择外施电压合闸相位角进行控制的，因此，如果能掌握变压器上次断电时磁路中的剩磁极性，就完全可以通过控制变压器空投时的电源电压相位角，实现让偏磁与剩磁极性相反，从而消除产生励磁涌流的土壤——磁路饱和，实现对励磁涌流的抑制。
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。
防止电力变压器励磁涌流引起误动的处理方法
和二次谐波分量 的幅值 ； 称 为二 次谐波制 动 比，其
整定 范 围通 常为Ｋ ２ ： １ ５ ％ ￣２ ０ ％ 。 随着 电力系统 容量 增大 、 电压 等级提 高及 变压
１ ． ２励 磁 涌流 的危 害 性 励 磁 涌流 的危 害性 包括 ： （ １ ） 电力变 压 器 空载 接入 电源产 生 的励磁涌 流 ，诱发邻 近其他 电站 正在 运行 的 电力变压 器产 生 “ 和 应涌 流 ”而误 跳 闸 ，造 成 大面 积停 电； （ ２ ） 引发 电力变 压器 的继 电保 护装 置误 动 ，使 电力变 压 器 的投 运频 频 失败 ； （ ３ ） 励 磁 涌 流 中的 大 量谐 波 对 电 网 电能质 量 造成 严 重 的污
６ ２一
二次谐波 。因此 当大型变压器 内部严 重故障时 ， 谐 振 而产 生较 大成分 的二次谐 波 ，使保护 动作延 时 。（ ３ ） 励磁 涌流 是暂 态 电流 ，不 适合用 傅 氏级数 的谐波 分
一
防止 电力变压 器励磁 涌流Ｊ ／ Ｌ ｅ 误动的处理方法
电工 电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ ）
力 变 压器 及 断路 器 因 电动力 过 大受 损 ； （ ６ ） 诱 发 操 作 过 电压 ，损 坏 电气 设 备 ； （ ７ ） 电力变 压 器 出线 短
多。实 践表 明，很 多的 电力变压 器 的重大故 障就 是
通过 许 多次轻微 故障 以及各 种非 正常 的暂态过 程 的 损坏 累积所 造成 的 ，而通过 电力 变压器 励磁 涌流所 造成 的误 动故 障在 电力变压 器故 障 中却 又 占有 很大
变压器过励磁保护原理
变压器过励磁保护原理
嘿，朋友！今天咱就来好好唠唠变压器过励磁保护原理。
你想啊，变压器就像是电力世界里的大力士，它在努力工作的时候，要
是出现过励磁的情况，那可不得了！就好比一个人本来能扛100 斤的东西，突然让他扛 200 斤，身体肯定受不了呀！
那这过励磁是咋回事呢？简单说，就是给变压器的电压太高啦，它就有
点“撑”着了。
那咋办呢？这时候过励磁保护就出马啦！它就好像是变压器的守护者。
咱举个例子哈，比如变压器正常工作的时候，就像一个乖巧的孩子在安
静地做作业，一切都有条不紊。
可突然电压升高了，过励磁出现了，这时候过励磁保护就会立刻察觉到，就像是妈妈发现孩子作业出现问题一样，赶紧采取措施，防止变压器受到伤害。
过励磁保护的原理呢，就是通过监测一些关键的参数，一旦发现不对劲，马上行动起来。
它像是一个警惕的哨兵，时刻守护着变压器的安全呢！
哎呀呀，你说要是没有这过励磁保护，变压器得多遭罪啊！那整个电力系统可能都会乱套啦！所以说，这过励磁保护真的是超级重要哇！看看我们现在能安稳地用上电，这里面可有它的大功劳呢！
我的观点就是：变压器过励磁保护原理虽然有点复杂，但它真的是电力系统中不可或缺的一部分，是保障我们用电安全和稳定的重要存在！。
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。
变压器差动保护躲避励磁涌流的方法
变压器差动保护躲避励磁涌流的方法作者：赵新明来源：《神州》2012年第27期在变压器的差动保护中,如何躲避励磁涌流的影响是很重要的。
今天,随着综合自动化变电站的增多,对微机保护的灵敏性及可靠性也提出了越来越高的要求。
因此,微机差动保护如何能快速而又正确地躲避励磁涌流,成为一个新的问题。
一、励磁涌流及特点变压器在运行中,励磁电流仅流经变压器的某一侧。
在正常运行时,变压器的励磁电流很小,一般不超过额定电流的2%-10%。
而且稳态时铁芯中的磁通Φ应滞后外加电压900 。
在外部故障时,由于电压降低,励磁电流减小,它的影响就更小。
而励磁涌流主要出现在以下两种情况:1、变压器空载投入。
2、电压恢复。
例如,对于终端变压器,当上一级因短路而开关断开后,变压器失压,在重合过程中会使终端变压器产生较大的励磁涌流。
在变压器空载合闸时,在U=0时接通电路,则铁芯中应有磁通-Φm ,由于磁通不能突变,将出现一个非同期的磁通+Φm 。
这样在半个周期后,磁通就达到2Φm。
如果铁芯中还有剩磁Φs,那么磁通将为2Φm+Φs,这时变压器铁芯严重饱和,励磁电流将剧烈增大。
这就是励磁涌流。
对三相变压器而言,无论在何时合闸,都要出现励磁涌流。
励磁涌流的波形如图1所示。
由于励磁涌流是由非周期的磁通引起的,因此它含有很大的非周期分量,并且随着时间的变化而衰减;在励磁涌流中,除基波外,含有大量的高次谐波,其中以二次谐波为主;在励磁涌流的波形中出现间断角。
励磁涌流在经过电流互感器的二次传变后,其波形可能是不间断的。
这是由于电流互感器的二次暂态过程引起的,其实际波形如图2。
另外,由于变压器的Y/△-11接线,在接入差动保护的电流互感器二次可能存在着对称涌流,如图3所示。
这是由于在变压器的Y接线的一侧,其二次为△接线,当这一侧发生励磁涌流的时候,二次就会出现对称涌流。
并且,对称涌流只会存在其中的一相中。
二、励磁涌流的鉴别方法基于励磁涌流上述的特点,微机差动保护采用了多种鉴别涌流与内部故障的方法。
220kV变压器空载合闸励磁涌流及抑制措施分析
220kV变压器空载合闸励磁涌流及抑制措施分析引言励磁涌流是变压器合闸电源时的一种暂态状况,所有三个相以及接地中性点都有可能出现涌流。
对变压器差动保护来讲,励磁涌流可视为一种差动电流。
暂态涌流并不属于故障条件,保护仍需制动,这是变压器差动保护设计时需考虑的重要因素。
随着电力变压器制造中新型硅钢性能的改进以及采用速度很快的差动继电器,励磁涌流现象变得更为突出。
1励磁涌流产生机理及危害变压器铁芯的非线性饱和特性会导致其空载合闸时产生励磁涌流。
涌流的波形、大小和持续时间取决于许多特性因素,如变压器容量、绕组接法、合闸时电压的相位角、合闸绕组所在部位、铁芯的剩磁及磁化特性等。
励磁涌流仅流进变压器一侧的保护区(即实际电源侧）,由于在差动保护看起来为真实的差动电流而使继电器动作。
励磁涌流主要分为:合闸涌流、合应涌流和恢复涌流。
其中,合闸涌流的本质是合闸的时候,变压器磁通不能突变。
由于合闸角、主变剩磁等原因,会导致主变磁通饱和,产生很大的励磁电流。
变压器纵差(分相差动）保护用来保护主变三侧,但是励磁涌流始终是纵差(分相差动）保护无法完全解决的问题,其原因在于用电量保护来保护磁联系的元件,必然存在缺陷。
励磁涌流主要危害:(1）可能引起变压器差动保护动作,造成投运失败,影响送电效率。
(2）数值大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电力过大而受损,连续冲击会降低变压器绕组机械强度,损坏电气设备。
(3）导致周边换流站直流换相失败或功率波动。
2涌流检测方法当电力变压器合闸电源时,灵敏的差动保护可能误动。
为使差动保护躲过涌流,必须采取措施使算法能区分涌流状况与故障状况。
波形对称法:将流入继电器的差流进行微分,将微分后波形的前半周数据和后半周数据逐点做对称比较,故障电流基本上是工频正弦波,波形对称。
而励磁涌流时,三相差动电流中有大量的二次谐波和三次谐波分量存在,波形发生畸变、间断、不对称,利用算法检测出这种畸变,即可识别出励磁涌流。
变压器过励磁保护若干方面的探究
变压器过励磁保护若干方面的探究过励磁保护主要是为了对变压器的过励磁情况进行保护，以防过励磁超出限制，影响变压器的运行以及使用年限。
本文针对500kV变压器的过励磁保护等相关的内容分析研究。
1 500kV变压器产生过励磁现象的原因在电网、电力系统发展的过程中，500kV变压器被广泛使用，但是在使用的过程中会产生一些过励磁，过励磁的产生会影响设备的稳定运行，减少设备的使用寿命。
500kV变压器在设计过程中，有一个磁通密度值，初设计中该磁通密度值一般为1.6～17T，但是在制造的过程中，磁通密度值要>1.9T，进而将变压器额定电压、频率造成的偏差避免。
过励磁现象还是会发生，针对产生过励磁现象的原因进行分析，主要为：（1）开关连接或者调整不适。
在对500kV变压器进行检修时，退出运行后，变压器的分接开关要调整到最小的位置，但是在完成变压器的检修之后，忘记调整分接开关而进行合闸，造成电路中的实际电压大于最小分接电压，造成过励磁的产生；（2）空载到负载的合闸瞬间产生。
主要是因为变压器的铁芯中存在一定的剩余磁通，在外加电压过零合闸时，过励磁将增加，而不利于合闸；（3）实际频率低于额定频率。
变压器的额定电压的频率低于额定频率，同时电感性负载的电压不变，此时将会增加变压器铁芯中的磁通，而诱发过励磁的产生；（4）铁芯结构因素。
铁芯的材质一般为冷轧硅钢片，接缝分两处错开，形成一定的搭接距离。
搭接面增加，但是厚度减少，造成实际截面减少，使得铁芯接缝处产生过励磁。
2 500kV变压器的过励磁能力以及对其产生的影响按照式（1）进行过励磁能力的测试，n增大，空载电流与损耗之间的关系为非线性陡增。
对变压器自身的损耗进行分析，其损耗主要在金属构件的表面、铁芯等部位，并在运行中产生局部过热。
在过励磁倍数相同的情况下，变压器的额定磁密、饱和磁密等参数，影响变压器的过励磁持续的时间，如果额定磁密与饱和磁密越近，饱和磁密曲线的斜率就会下降越明显，也因此使得变压器过励磁产生的持续时间缩短。
浅谈空投1000kV变压器时抑制励磁涌流和防止保护误动的措施
设备管理与改造！Shebei Guanli yu Gaizao浅谈空投I000kV变压器时抑制励磁涌流和防止保护误动的措施董红彬(陕西能源赵石畔煤电有限公司，陕西榆林719000)摘要：阐述了影响变压器励磁涌流大小的因素，结合实例，通过对新投运1000k V变压器五次冲击合闸时励磁涌流最大值及衰减时间数据进行分析，提出减小励磁涌流和防止变压器保护误动的措施和方法。
关键词:变压器;励磁涌流;冲击合闸；消磁;整定计算0引言赵石畔电厂主22变1方，采用2台1000kV断路器，以1000kV—级电压华电网。
电"变压器1000V电，电出断路器电机出断路器电厂的运行操作，提高电和稳定，电变压器间电出断路器，运行主变压器冲击合闸的运行方以1主变压器例，对空投1000kV变压器时减小励磁涌流防止保护误动的措施进行阐述。
1励磁涌流影响因素和空投1000kV变压器励磁涌流数据分析1.1设备参数1号主变压器型号为DFP-400000/1100(单相)，额定容量为400MVA(单相)，额定电压为1100/3-41.25%/27kV，主变高压侧额定电流663A，别YNd11，方/ ODAF，西安西电变压器有限责任公司。
1.2影响励磁涌流大小的因素空投变压器时磁通的大小与！"、合闸角及剩磁有，而励磁涌流的大小磁通的大小有关，磁通大，和，励磁涌流大。
因此，影响励磁涌流大小的因素主要有：(1)电源电压。
电源电压U越高，励磁涌流越大。
(2)合闸合闸"=0。
时,励磁涌流最大"=90。
，励磁涌流最小(3)磁流电，电流方断变，电流的磁的励，磁磁，有磁合闸，变压器的磁大，励磁涌流大，励磁涌流的大小变压器结及的磁有变压器的小，空投时励磁涌流额定电流大分析及空投变压器时，变压器电源间的大，励磁涌流小1.3投、切空载变压器规范要求电电>(GB 50150—2016)额定电压下的变压器冲击合闸，应符合定(1)额定电压对变压器的冲击合闸，进行5次，每次间隔时间宜为5min,应无异常现象，其中750kV变压器额定电压下，第一次冲击合闸的带电运行时间少于30min,其后每次合闸后带电运行时间可逐次缩短，但少于5min(2)冲击合闸宜变压器高压侧进行，对中性点接地的电时变压器点地。
谈变压器励磁涌流的危害及抑制方法
谈变压器励磁涌流的危害及抑制方法一.前言变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。
在变压器空载合闸时产生励磁涌流，其值高达变压器额定电流的6-8倍。
因为变压器是磁元件，磁通不能突变，当空载合闸在电源电压过零一瞬间，一次电流全部成为暂态电流，使变压器铁芯高度饱和，励磁电流剧烈增加，从而形成励磁涌流。
励磁涌流的特点是：直流分量成分很大，有大量高次谐波，其中二次谐波占的比例最大。
励磁涌流有着广泛的危害必须采取一定的措施来抑制，预防为主，防治结合，尽量减少其发生最大程度的减少危害和损失。
二、变压器励磁涌流产生的原因[1]当空载变压器原边线圈接通电源时，这时流入的电流就是励磁电流也称为激磁电流，励磁电流的大小与漏磁、线圈直流电阻成正比例关系。
如果忽略这两个因素，则，其中是电源电压，是线圈自感电势，此时的激磁电流为零。
但是由于实际上线圈电阻虽然很小，漏磁也很小，毕竟不为零，当稍微大于时，这个差值就造成了激磁电流不是零。
变压器是根据电磁感应原理制成的一种电器设备，把电能转化为磁能，然后在把磁能转化为电能，是一个能量不断转化的过程，因此需要建立一定的磁场，此时变压器绕组中就会产生励磁电流，变压器铁芯越饱和，则产生的励磁电流就越大。
最大峰值甚至可达额定电流的6到8倍。
对于民用小型号小功率变压器来说，一个40瓦的6灯电子管收音机变压器空载时的电流只有二十几个毫安。
对于满负荷的约200毫安来说只占十分之一左右。
当变压器次级带负载时，激磁电流仍然存在，还是原来那么大，初级的总电流等于激磁电流加上次级折算到初级的电流。
只要初级接通电源，不论空载还是带负荷，励磁电路总是存在的。
空载时磁通的计算：设电源电压为正弦电压则[2]：当电源内阻抗为零时，同时忽略变压器的漏抗，此时令变压器绕匝数为，则求得C由时的决定，则公式中为电压的磁通幅度值，为稳态磁通，为暂态磁通三、抑制方法（一）、控制三相开关的合闸速断[2]根据合闸瞬间外施交流电压的峰值达到最大值，但是变压器不会产生励磁涌流这一特点，因此控制三相开关合闸的角度能够抑制励磁电流。
大容量交流变压器励磁涌流及其抑制措施研究
大容量交流变压器励磁涌流及其抑制措施研究摘要：伴随着高压电网的快速发展，我国电网结构有了很大变化，电网互连对电力系统运行提出了严格要求。
变压器作为高压交直流输电系统核心设备，变压器投切操作成为电网运行常见现象。
结合变压器铁芯饱和特点，空载合闸、区外故障后切除时会出现不稳定、高谐波的励磁涌流，影响着系统运行。
对此，怎样抑制大容量交流变压器励磁涌流成为主要研究内容。
关键词：大容量交流变压器；励磁涌流；抑制措施；方法分析现阶段，常见抑制励磁涌流的方法有选相合闸、串电阻合闸、改变剩磁，但是这些方法都存在一定不足。
对此，本文立足于电网发展需求，对大容量变压器励磁涌流展开分析，制定抑制措施，保证交直流混联电网与系统运行稳定。
一、励磁涌流特点与影响因素（一）故障切除后恢复性涌流机理恢复性涌流指的是变压器出现故障问题后，故障切除后变压器电压由低至高到运行电压，电压上升的暂态时，变压器发生饱和出现较大励磁涌流。
变压器故障切除后电压恢复过程被认为与变压器空载合闸过程相同，事实上变压器故障切除后的电磁暂态过程有自身的特征。
（二）高压变压器与电磁暂态仿真模型高压变压器为单相、油浸、无励磁调压耦变压器，其结构为主体变压器与调压补偿变压器。
其中，主体变压器为单相、油浸式自耦变压器为单相五柱式、四柱式铁芯组成。
调压补偿变压器组成为油箱的中压中性点无励磁调压变压器及低压补偿变压器组成。
电磁暂态仿真模型有着不同形式的铁芯与非线性、频率相关的特征。
结合变压器复杂性特点与原理，提出了优化电磁暂态模型，例如：频率特性、铁芯磁饱和，现阶段已经在仿真软件中得到实现。
通常状态下，变压器模型可以分为线圈与铁芯，线圈是线性材料组成的、铁芯材料为非线性，二者具有频率关联性。
因为研究的变压器模型不一，因而需要注意方法也有着明显差异，例如：铁芯在铁磁谐振仿真中有着重要作用，但是在负载与短路计算中经常被忽视。
（三）系统短路容量与和应涌流影响因素系统抗组对变压器励磁涌流水平也有着重要影响，当电压源恒定时，结合电压和磁链间有着密切联系，回路总磁链不变，系统等值电抗发生变化，回路总电感发生变化。
220kV变压器空载合闸励磁涌流及抑制措施分析 董红磊
220kV变压器空载合闸励磁涌流及抑制措施分析董红磊摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国电力行业发展迅速。
励磁涌流是变压器合闸电源时的一种暂态状况，所有三个相以及接地中性点都有可能出现涌流。
对变压器差动保护来讲，励磁涌流可视为一种差动电流。
暂态涌流并不属于故障条件，保护仍需制动，这是变压器差动保护设计时需考虑的重要因素。
随着电力变压器制造中新型硅钢性能的改进以及采用速度很快的差动继电器，励磁涌流现象变得更为突出。
关键词：220kV变压器；空载合闸励磁涌流；抑制措施引言我国电力行业发展至今已经取得了非常不错的成就。
变压器是电网中的重要设备，当变压器空载合闸时，会产生较大的励磁涌流，对电网的稳定运行造成不利的影响。
当变压器位于电网的直流系统附近时，励磁涌流会通过换流站传递到直流线路中，对直流线路的正常运行造成影响。
1励磁涌流产生机理及危害变压器铁芯的非线性饱和特性会导致其空载合闸时产生励磁涌流。
涌流的波形、大小和持续时间取决于许多特性因素，如变压器容量、绕组接法、合闸时电压的相位角、合闸绕组所在部位、铁芯的剩磁及磁化特性等。
励磁涌流仅流进变压器一侧的保护区（即实际电源侧），由于在差动保护看起来为真实的差动电流而使继电器动作。
励磁涌流主要分为：合闸涌流、合应涌流和恢复涌流。
其中，合闸涌流的本质是合闸的时候，变压器磁通不能突变。
由于合闸角、主变剩磁等原因，会导致主变磁通饱和，产生很大的励磁电流。
变压器纵差（分相差动）保护用来保护主变三侧，但是励磁涌流始终是纵差（分相差动）保护无法完全解决的问题，其原因在于用电量保护来保护磁联系的元件，必然存在缺陷。
励磁涌流主要危害：（1）可能引起变压器差动保护动作，造成投运失败，影响送电效率。
（2）数值大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电力过大而受损，连续冲击会降低变压器绕组机械强度，损坏电气设备。
（3）导致周边换流站直流换相失败或功率波动。
2励磁涌流对直流系统造成的影响为了研究直流系统附近的变压器空充产生的励磁涌流对其附近的交流电网以及直流电网造成的影响，以某市某直流线路A近区的电网为原型搭建了相应的电磁暂态模型并进行仿真计算。
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为了提高电力变压器铁芯的导磁性能，减小磁滞损耗和涡流损耗，变压器的铁芯大多采用厚度为0.35mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片作为铁芯导磁材料。
由于在磁通密度及频率相同的情况下，冷轧硅钢片比热轧硅钢片的单位损耗低，故电力变压器的设计采用冷轧晶粒取向硅钢片。
并且由于硅钢片有磁饱和现象，如果变压器选用磁通密度太高，空载电流和空载损耗就会很大，因此磁通密度要选在饱和点以下，一般为1.6～1.7T，再根据磁导率和铁芯截面，确定了不饱和的每伏匝数。
只有按这个参数设计制造的变压器才不容易出现磁饱和现象，使电能通过磁路顺利地传递给二次绕组，转换成为改变电压的能量输出。
根据变压器的4.44公式U≈E1=4.44f×N1×Φm得知，当变压器在电网电压升高或频率下降时，就会使U/f比值增大，都将造成变压器工作时主磁通Φm的增加。
而变压器的铁芯横截面积一旦设计制成，就已经确定，可以认为是不变的。
根据公式Φm=Bm×S，则磁通密度将会增加，当超过铁芯的冷轧硅钢片饱和点，磁通密度为1.9T或更高些进入饱和区时，称为变压器过励磁。
如当励磁电压为额定电压的130%～140%时，过励磁较严重，如果持续时间较长，硅钢片单位损耗按指数上升，铁芯温度上升会使变压器逐渐老化而损坏。
1、产生过励磁现象的原因
通常认为，接到电网上的电力变压器产生过励磁现象并不那么容易，因为电力变压器的磁通密度，在最初设计时选取1.6～1.7T，而制造变压器铁芯的冷轧硅钢片，其饱和点磁通密度为1.9T以上，该值完全能避免变压器额定电压和额定频率造成的偏差。
但是，实际情况并非如此，下面介绍一下最常见的几种过励磁现象在电力变压器中到底是怎么出现的。
（1）电力变压器分接开关连接或调整不正确。
当电力变压器进行检修，退出运行状态时，分接开关放在最小位置。
检修后没有重新调整，然后就进行合闸，这时电网电压将大于最小分接电压，这样就很可能使电力变压器发生过励磁。
（2）电力变压器从空载到投入负载运行，在合闸的瞬间可能产生过励磁。
如果在电力变压器铁芯中有一定的剩磁通，且在外加电压刚好过零时合闸，则此时过励磁最为严重，是最不利的空载合闸时刻。
（3）升压变压器从电网上切除电源时，也会发生过励磁现象。
当升压变压器在电网上正常运行时，电力系统的电压比较稳定，产生过励磁的可能性很小。
但如果升压变压器要从电网上切断时，其过励磁就有可能发生。
如果切断时励磁电压很高，则U/f值增加，有可能达120%～135%以上，这样，铁芯磁通密度大大超过饱和点。
（4）电力变压器运行时额定电压的频率低于额定频率。
当电力系统的频率低于额定频率，而电感性负载的电压不变时，电网频率的降低会引起电力变压器铁芯中磁通的增加，因而就会产生过励磁。
（5）铁芯结构方面的因素。
目前电力变压器的铁芯大都采用冷轧硅钢片，作为铁芯材料。
铁芯结构采用全斜45°接缝的叠装方式，接缝分两处错开，并有一定搭接的距离。
虽然在搭接处的截面增加不少，但有效厚度却变小了一些，所以接缝处的实际截面减少了，因此在接缝处会产生过励磁，磁通密度会饱和。
（6）系统因事故解列后，部分系统的甩负荷引起过电压，也可能引起电力变压器过励磁。
（7）三相三柱式心式铁芯结构，Y，yn0联结组别的电力变压器，由于负载不平衡，往往会引起中性点电压的漂移，此时变压器的铁芯中也会产生过励磁。
另外，还有如铁磁谐振过电压以及长线路末端带空载变压器等，也可能产生较高的过电压引起变压器过励磁。
2、过励磁对变压器的影响
从以上分析的几个方面来看，电力变压器出现过励磁的情况比较多，如果电力变压器的铁芯出现过励磁，到底会对电力变压器产生哪些影响呢？主要体现在以下五方面：
（1）变压器的空载电流的高次谐波增加。
（2）变压器的噪音明显增大。
（3）过励磁时励磁涌流会远远大于空载电流产生较强的机械力。
（4）杂散磁通不经过主磁路，会引起变压器结构件中的附加损耗。
（5）变压器的空载损耗增大，铁芯的温升会增加。
由此看来，如果电力变压器不具有承受过励磁的能力，会影响变压器的正常安全运行。
因此在IEC76-1标准上对电力变压器过励磁能力有规定：在设计时要求考虑，电力变压器在运行中要保证一定的过励磁水平，具有一定的过励磁能力。
如果电力变压器在设计的饱和磁通密度值以上运行时，就会有大量的杂散磁通，不经过主磁路，使绕组和夹件、油箱等金属件的温度达到120℃以上，使其相邻的绝缘部件产生碳化，甚至烧坏。
铁芯过热程度和变压器的设计磁通密度关系很大，当变压器的过励磁超过设计磁通密度的120%时，运行时间不允许超过2分钟。
对于电力变压器，损坏是累积的，如反复多次，并伴随着局部过热，绝缘部件寿命缩短，最终会烧坏变压器，然而偶尔1～2次过励磁尽管较为严重，也不至于烧毁变压器。
如果变压器运行电压超过额定电压的10%时，就会使变压器铁芯饱和，而因饱和产生的漏磁将使变压器铁损增大，造成铁芯温度升高；同时还会使漏磁通增强，使靠近铁芯的绕组导线、油箱壁及其他金属构件产生涡流损耗，使变压器过热，绝缘老化，影响变压器寿命，严重时造成局部变形和损伤周围的绝缘介质，严重时甚至烧毁变压器。
3、变压器避免过励磁的方法
为了使电力变压器不出现过励磁或缩短过励磁时间，应采用以下三种方法来避免变压器产生过励磁：
（1）电力变压器运行中应装设过励磁保护装置。
如大型电力变压器，额定工作磁通密度BN=1.7～1.8T，饱和工作磁通密度BS=1.9～2.0T，两者相差不大。
当U/f比值增加时，工作磁通密度B增加，使变压器励磁电流增加，特别是在铁芯饱和之后，励磁电流要急剧增大，造成变压器过励磁，所以大型电力变压器应装设过励磁保护。
应根据变压器特性曲线，设置整定值，一旦发生过励磁，使其发出预警信号而切除变压器。
（2）设计应根据变压器运行特性来考虑。
如果电力变压器允许过励磁超过设计磁通密度的105%而长期运行，则设计磁通密度应略微有降低，制造成本相应提高，因此设计磁通密度的选择取决于变压器的种类。
电网中变电所内电力变压器可以按5%的过励磁来考虑即可，大部分厂家设计这类电力变压器时磁通密度取1.8T的也较为普遍，但设计升压变压器要根据本身的特性来考虑，并对铁芯进行温升计算，以避免变压器不必要的烧坏。
（3）当如果电力变压器产生过励磁的原因是由于额定电压的频率低于额定频率时，可以用甩开负载的方法来解决。
如果当变压器运行时频率下降3%时可以甩掉负载20%。