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變壓器勵磁涌流分析

變壓(ya)器(qi)上一(yi)合上額(e)定(ding)電(dian)(dian)壓(ya)與額(e)定(ding)頻率的電(dian)(dian)源時(shi),在(zai)空載(zai)的變壓(ya)器(qi)合閘(zha)間(jian),處于過渡過程的非對稱合閘(zha)空載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)叫激磁涌流(liu)(liu),作用時(shi)間(jian)很短,逐漸衰減到穩(wen)態(tai)空載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu),涌流(liu)(liu)峰(feng)值按指數曲(qu)線(xian)衰減,其(qi)時(shi)間(jian)常數為合閘(zha)側(ce)繞組電(dian)(dian)感(gan)量(liang)與電(dian)(dian)阻(zu)量(liang)之(zhi)比。小(xiao)容量(liang)變壓(ya)器(qi)在(zai)涌流(liu)(liu)時(shi)間(jian)常數較小(xiao),即很快過渡到穩(wen)態(tai)空載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu),而大(da)容量(liang)變壓(ya)器(qi)的涌流(liu)(liu)時(shi)間(jian)較大(da),要(yao)有一(yi)過程才過渡到穩(wen)態(tai)空載(zai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。
     如果這個過程不導致(zhi)(zhi)變壓(ya)器(qi)過流動作,一(yi)般沒什么影(ying)響,如果導致(zhi)(zhi)變壓(ya)器(qi)過流動作的話,一(yi)個可以適(shi)當增加過流動作電流,第二個重(zhong)新(xin)投運一(yi)次。

      當變(bian)壓(ya)器空載(zai)投入和外部故障切(qie)除后電壓(ya)恢復時、變(bian)壓(ya)器可能出現(xian)數儲很大的勵磁電(又稱為勵磁涌流>。這是因為在穩態工作情況下,鐵心中的磁通應滯后于外加電壓90°,如果空載合閘時,正好在電壓瞬時值U=0時接通電路,則鐵心中應該具有磁通-Φm。但是由于鐵心中的磁通不能突變,但此,將出現一個非周期分量的磁通+Φm。這樣在經過半個周期以后,鐵心中的磁通就達到2Φm,。如果鐵心中還有剩茲通Φs,則總磁通將為2Φm +Φs,?噸,此時變壓器的鐵心嚴重飽和,勵磁電流IL將劇烈增大,此電流就稱為變壓器的勵磁涌流ILY.其數值最大可達額定電流的6—8倍,同時包含有大量的非周期分量和高次諧波分量,勵磁涌流的大小和衰減時間,與外加電壓的相位、鐵心中剩磁的大小和方向、電源容量的大小、回路的阻抗以及變壓器的容量的大小和鐵心性質等都有關系。例如,正好在電壓瞬時值為最大時合閘,就不會出現勵磁涌流,而只有正常時的勵磁電流。對三相變壓器而言.無論在任何瞬間合閘,至少有兩相要出現程度不同的勵磁涌流

變壓(ya)器(qi)線圈中,勵(li)磁(ci)(ci)電流(liu)和磁(ci)(ci)通(tong)的(de)(de)關系,由(you)(you)磁(ci)(ci)化特性決定(ding)(ding),鐵芯(xin)愈飽(bao)合(he)(he),產生一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)磁(ci)(ci)通(tong)所需(xu)要的(de)(de)勵(li)磁(ci)(ci)電流(liu)愈大(da)。由(you)(you)于在正常情況下,鐵芯(xin)中的(de)(de)磁(ci)(ci)通(tong)就已飽(bao)合(he)(he),如在不(bu)利條件下合(he)(he)閘,鐵芯(xin)中磁(ci)(ci)通(tong)密度最大(da)值(zhi)可(ke)達兩倍的(de)(de)正常值(zhi),鐵芯(xin)飽(bao)和將非常嚴重,使(shi)其導磁(ci)(ci)數減小,勵(li)磁(ci)(ci)電抗大(da)大(da)減小,因而勵(li)磁(ci)(ci)電流(liu)數值(zhi)大(da)增,由(you)(you)磁(ci)(ci)化特性決定(ding)(ding)的(de)(de)電流(liu)波(bo)形很尖,這個沖擊電流(liu)可(ke)超過變壓(ya)器(qi)額定(ding)(ding)電流(liu)的(de)(de)6--8倍。所以,由于變壓器電、磁能的轉換,合閘瞬間電壓的相角,鐵芯的飽合程度等,決定了變壓器合閘時,有勵磁涌流,勵磁涌流的大小,將受到鐵芯剩磁與合閘電壓相角的影響。

短路過(guo)(guo)程分為(wei)暫態(tai)過(guo)(guo)程和穩(wen)態(tai)過(guo)(guo)程,暫態(tai)短路電流ik可分解為周期性ip和非周期性inp。周期分量的幅值是不變的,它等于穩態短路電流I的幅值,非周期分量是不斷衰減的。短路發生后,大約經過0.01s,出現短路電流的最大瞬時值(電流峰值),我們稱為短路沖擊電流ish,其值可達穩態短路電流的1.4倍左右。例如,當變壓器短路電壓為5%,高壓側為額定電壓,低壓側短路,則穩態短路電流可達額定電流的20倍;其沖擊電流可達到額定電流的28倍左右。沖擊電流峰值在半個周波也就是10ms時段出現。

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