变压器励磁涌流现象分析及应对措施

2022-09-12

变压器在电力系统中、地铁、轻轨牵引供电系统中是一项非常重要的电力设备, 主要分布在各种不同等级的电压系统当中。虽然变压器可以在电力系统中运行很多年, 总体的运行效果很好, 但是仍然有很多变压器在运行的过程中, 因为, 没有处理好励磁涌流对变压器带来的干扰, 带来了不必要的经济损失。

1 励磁涌流现象分析

1.1 励磁起始涌流

初始励磁电流的检测主要指的是利用起始时产生的一种电流冲击进行过测试, 通过使用一定的测试公式以及相关的测试原理在一定程度上对变压器的励磁电流进行准确的检测, 最终得到准确的电流情况。在变压器停止运行的时候, 即电力系统在电压切除的过程中, 变压器产生的励磁电流就会变成零, 利用这样零电流产生的磁极冲击, 凸显出变压器在无瞬间励磁过程中产生的强大功能。这就是励磁起始涌流电压测试过程中产生的电流的原理。

1.2 共振励磁涌流

如图1所示, 某些地区电力系统在运行的过程中当变压器B接通时候, 电力系统可以正常的供电。现在主要将变压器A与变压器B进行有效地并联, 在切断电源的时候, 变压器A就会出现励磁涌流的情况, 如图1所示, 总的电流波形是上一半正值的部分, 这部分的励磁涌流将会引发电源在此地出现电压降落的情况, 这样就会使电流产生一定的波动。所以, 在变压器B的励磁电流也会产生一定的影响, 这类电流产生的电压类似恢复涌流的情况, 其电压产生的波形如图1所示, 总电流波形在下一半负值部分, 最关键的就是此地区电压产生变化的主要趋势是与变压器A产生的励磁起始涌流相反, 即在变压器产生的励磁涌流在最高值时产生的电压就会降低, 反之就会变高。

1.3 电压恢复涌流

电压恢复涌流主要指的是电压器在工作的过程中产生的故障进行排除之后, 当变压器电压在恢复的过程中就会产生一定的励磁涌流情况。所以在变压器出现故障的时候, 外部出现的故障就会导致变压器内部产生的电压就会比额定的电压值小, 在电压恢复的过程中, 变压器产生的恢复涌流就会不如最初的电压恢复涌流的情况, 并且带来的影响就会更大, 产生的波动就会很大。

2 变压器励磁涌流现象应对措施

变压器在配置保护以及装备应该尽量的保证变压器产生励磁涌流的时候不出现振动的情况, 在出现故障的过程中不应该出现剧烈震动的情况, 有效地保证变压器运行的安全性。在正常的情况下, 小容量的变压器保护主要考虑的是采用电力熔丝的方式对变压器进行保护。或这是在对变压器进行保护的过程中使用继电器进行保护, 大容量的保护主要是考虑用电力继电器进行保护, 最终在继电器影响的过程中, 有效地对电量进行控制, 在这样的情况下产生的差量继电器是最好的继电器。在现代对变压器进行电磁保护的过程中, 对于电量的保护主要是通过使用电流继电器保护的方式以及差量继电器保护的两种情况进行。

2.1 过电流保护继电器励磁涌流应对措施

在对变压器进行差动保护的过程中, 过电流的继电器就会作为变压器过载的保护措施, 在采用差动保护进行整定的过程中, 原则主要是根据变压器在运行的过程中产生的过热能力曲线以及变压器在运行中产生的最高负载电流进行有效地分析。因为过电流继电器在使用的过程中, 设定电流门限值方式对变压器进行有效地保护, 来判断过电流保护继电器励磁涌流的措施是否正确, 所以, 在对变压器过电流进行保护的过程中必须加强对励磁涌流产生影响的重视, 因为在变压器产生励磁涌流的过程中, 可以采用延时的措施来有效地保证变压器能够躲过励磁涌流出现的高峰值, 延时的时间是0.4s。

2.2 电压监控

变压器的电压监控通常情况下是使用一定的电力系统电压对差动继电器进行有效地监控。电压监控主要指的是变压器在操作的过程中, 可以将差动继电器的灵敏度降到最低。但是就目前安的情况看, 在通常情况下变压器场所内部并没有互感器与继电器的使用, 同时为了能够有效地适应变压器差动继电器的发展, 还应该加强对差动继电器灵活程度的应用, 通过使用一定的先进技术来引领变压器未来的发展方向。

2.3 谐波抑制

因为变压器励磁涌流中含比较高的谐波成分, 根据相关理论可以知道, 二次谐波在一般的情况下不应该低于基本波的15%。同时还包含直流成分产生的故障电流, 其二次谐波最高值仅仅是在7%以内。所以变压器的差动保护主要指的是利用变压器的差异性来有效地区分变压器励磁涌流与产生的故障电流。就目前的情况看, 变压器励磁涌流主要是根据谐波抑制的原理进行设计的, 并且部分变压器主要是利用励磁涌流中产生的二次谐波成分作为主要的抑制量, 部分的时候可以利用谐波涌流的方式产生的全部谐波作为主要的抑制量。

总之, 变压器产生的励磁涌流现象主要是变压器在运行的过程中, 经常会出现一种正常的物理情况。这样的现象会对变压器本身产生一定的危害。但是就目前的情况看, 大电流的多次冲击会对变压器产生一定的影响, 所以, 在变压器运行的过程中, 还应该加强对差动励磁涌流保护的注意。当涌流产生的振动幅度比较小的时候, 电流在一定的作用之下产生涌动的现象并不是很明显, 但是当励磁涌流的幅度过大的时候, 涌流与线路电感之间产生的共同作用就会导致电压电网出现扰动的情况, 甚至是会严重影响到电网的稳定运行。

摘要：电力变压器是电力系统中非常重要的组成设备, 变压器的安全运行会直接影响到电力系统的正常运行。长久以来, 差动保护一直是电力系统变压器电量的主要保护措施。在变压器差动保护中最主要的问题就是怎样鉴别励磁涌流与设备内部的故障, 国内外的部分专家与学者对此进行了大量的研究, 并且取得了一定的成果, 但是这部分研究主要是对空载合闸或者是变压器外部设备故障切除之后电压的恢复时, 变压器本身励磁涌流产生的原理与特征, 并没有对并联与级联运行的过程中变压器与应涌流变压器差动保护的带来的影响进行研究。

关键词：励磁涌流,起始涌流,恢复涌流,共振涌流