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變壓器勵磁涌流分析

變壓(ya)(ya)器(qi)上一(yi)合上額定電(dian)(dian)壓(ya)(ya)與(yu)額定頻(pin)率(lv)的電(dian)(dian)源時,在(zai)空(kong)載的變壓(ya)(ya)器(qi)合閘(zha)間(jian)(jian),處于過渡(du)(du)過程的非對稱合閘(zha)空(kong)載電(dian)(dian)流(liu)叫激(ji)磁涌(yong)(yong)流(liu),作用時間(jian)(jian)很(hen)短,逐漸(jian)衰減(jian)到穩(wen)(wen)態空(kong)載電(dian)(dian)流(liu),涌(yong)(yong)流(liu)峰值按(an)指數(shu)曲線(xian)衰減(jian),其時間(jian)(jian)常數(shu)為合閘(zha)側繞組電(dian)(dian)感量與(yu)電(dian)(dian)阻量之比。小容(rong)量變壓(ya)(ya)器(qi)在(zai)涌(yong)(yong)流(liu)時間(jian)(jian)常數(shu)較小,即很(hen)快過渡(du)(du)到穩(wen)(wen)態空(kong)載電(dian)(dian)流(liu),而大(da)(da)容(rong)量變壓(ya)(ya)器(qi)的涌(yong)(yong)流(liu)時間(jian)(jian)較大(da)(da),要有一(yi)過程才過渡(du)(du)到穩(wen)(wen)態空(kong)載電(dian)(dian)流(liu)。
     如果(guo)這(zhe)個過(guo)程不導(dao)(dao)致變壓器(qi)過(guo)流(liu)動(dong)作(zuo),一般沒什么影響,如果(guo)導(dao)(dao)致變壓器(qi)過(guo)流(liu)動(dong)作(zuo)的(de)話,一個可以適當增加過(guo)流(liu)動(dong)作(zuo)電(dian)流(liu),第二個重新投(tou)運一次。

      當變(bian)壓器空載投入和(he)外(wai)部故障切除后(hou)電壓恢(hui)復時、變(bian)壓器可能出(chu)現數儲(chu)很大(da)的勵磁(ci)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(bian)壓器線圈中,勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流(liu)和磁(ci)(ci)(ci)(ci)通的(de)(de)(de)關系,由磁(ci)(ci)(ci)(ci)化特性決定,鐵芯愈飽合,產生一(yi)定的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通所需要(yao)的(de)(de)(de)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流(liu)愈大(da)。由于在(zai)正常(chang)情況下,鐵芯中的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通就(jiu)已飽合,如在(zai)不利(li)條(tiao)件下合閘,鐵芯中磁(ci)(ci)(ci)(ci)通密(mi)度最大(da)值(zhi)可達兩倍的(de)(de)(de)正常(chang)值(zhi),鐵芯飽和將非常(chang)嚴重(zhong),使其導磁(ci)(ci)(ci)(ci)數減小(xiao),勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)抗大(da)大(da)減小(xiao),因而勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流(liu)數值(zhi)大(da)增,由磁(ci)(ci)(ci)(ci)化特性決定的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)波形(xing)很尖,這(zhe)個沖擊(ji)電(dian)流(liu)可超過(guo)變(bian)壓器額(e)定電(dian)流(liu)的(de)(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)程(cheng)(cheng)分為暫態過(guo)程(cheng)(cheng)和穩態過(guo)程(cheng)(cheng),暫態短路電流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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