勵磁湧流是什麼意思?

General 更新 2024-11-19

勵磁湧流具體是什麼意思?

勵磁湧流

1 概述

變壓器是根據電磁感應原理製成的一種靜止電器,用於把低電壓變成高電壓或把高電壓變成低電壓,是交流電輸配系統中的重要電氣設備。當變壓器合閘時,可能產生很大的電流,本文主要論述該電流的產生和影響。

2 勵磁湧流的特點

當合上斷路器給變壓器充電時,有時可以看到變壓器電流表的指針擺得很大,然後很快返回到正常的空載電流值,這個衝擊電流通常稱之為勵磁湧流,特點如下:

1)湧流含有數值很大的高次諧波分量(主要是二次和三次諧波),因此,勵磁湧流的變化曲線為尖頂波。

2)勵磁湧流的衰減常數與鐵芯的飽和程度有關,飽和越深,電抗越小,衰減越快。因此,在開始瞬間衰減很快,以後逐漸減慢,經0.5~1s後其值不超過(0.25~0.5)In。

3)一般情況下,變壓器容量越大,衰減的持續時間越長,但總的趨勢是湧流的衰減速度往往比短路電流衰減慢一些。

4)勵磁湧流的數值很大,最大可達額定電流的8~10倍。當整定一臺斷路器控制一臺變壓器時,其速斷可按變壓器勵磁電流來整定。

3 勵磁湧流的大小

3.1 合閘瞬間電壓為最大值時的磁通變化

在交流電路中,磁通Φ總是落後電壓u90°相位角。如果在合閘瞬間,電壓正好達到最大值時,則磁通的瞬間值正好為零,即在鐵芯裡一開始就建立了穩態磁通,如圖1所示。在這種情況下,變壓器不會產生勵磁湧流。

3.2 合閘瞬間電壓為零值時的磁通變化

當合閘瞬間電壓為零值時,它在鐵芯中所建立的磁通為最大值(-Φm)。可是,由於鐵芯中的磁通不能突變,既然合閘前鐵芯中沒有磁通,這一瞬間仍要保持磁通為零。因此,在鐵芯中就出現一個非週期分量的磁通Φfz,其幅值為Φm。

這時,鐵芯裡的總磁通Φ應看成兩個磁通相加而成,如圖2所示。鐵芯中磁通開始為零,到1/2 T時,兩個磁通相加達最大值,Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的兩倍。因此,在電壓瞬時值為零時合閘情況最嚴重。雖然我們很難預先知道在哪一瞬間合閘,但是總會介於上面論述的兩種極限情況之間。

變壓器繞組中的勵磁電流和磁通的關係由磁化特性所決定,鐵芯越飽和,產生一定的磁通所需的勵磁電流就愈大。由於在最不利的合閘瞬間,鐵芯中磁通密度最大值可達2Φm,這時鐵芯的飽和情況將非常嚴重,因而勵磁電流的數值大增,這就是變壓器勵磁湧流的由來。勵磁湧流比變壓器的空載電流大100倍左右,在不考慮繞組電阻的情況下,電流的峰值出現在合閘後經過半周的瞬間。但是,由於繞組具有電阻,這個電流是要隨時間衰減的。對於容量小的變壓器衰減得快,約幾個周波即達到穩定,大型變壓器衰減得慢,全部衰減持續時間可達幾十秒。

綜上所述,勵磁湧流和鐵芯飽和程度有關,同時鐵芯的剩磁和合閘時電壓的相角可以影響其大小。

4 勵磁湧流的影響

勵磁湧流對變壓器並無危險,因為這個衝擊電流存在的時間很短。當然,對變壓器多次連續合閘充電也是不好的,因為大電流的多次衝擊,會引起繞組間的機械力作用,可能逐漸使其固定物鬆動。此外,勵磁湧流有可能引起變壓器的差動保護動作,故進行變壓器操作時應當注意。

什麼是勵磁湧流

在變壓器空載合閘時產生勵磁湧流,其值高達變壓器額定電流的6-8倍。因為變壓器是磁元件,磁通不能突變,當空載合閘在電源電壓過零一瞬間,一次電流全部成為暫態電流,使變壓器鐵芯高度飽和,勵磁電流劇烈增加,從而形成勵磁湧流。勵磁湧流的特點是:直流分量成分很大,有大量高次諧波,其中二次諧波佔的比例最大。

什麼是變壓器的勵磁湧流?

在變壓器空載合閘時產生勵磁湧流,其值高達變壓器額定電流的6-8倍。因為變壓器是磁元件,磁通不能突變,當空載合閘在電源電壓過零一瞬間,一次電流全部成為暫態電流,使變壓器鐵芯高度飽和,勵磁電流劇烈增加,從而形成勵磁湧流。勵磁湧流的特點是:直流分量成分很大丁有大量高次諧波,其中二次諧波佔的比例最大。

勵磁湧流的特徵是什麼?

(1)由於三相電壓之間有的相位差,因而三相勵磁湧流不會相同,任何情況下空載投入變壓器,至少在兩相中要出現不同程度的勵磁湧流;(2)某相勵磁湧流可能不再偏離時間軸的一側,變成了對稱性湧流。對稱性湧流的數值比較小。非對稱性湧流仍含有大量的非週期分量,但對稱性湧流中無非週期分量;(3)勵磁湧流中有一相或兩相二次諧波含量比較小,但至少有一相比較大。(4)勵磁湧流的波形仍然是間斷的,但間斷角顯著減小,其中又以對稱性湧流的間斷角最小。但對稱性湧流有另外一個特點:勵磁湧流的正向最大值與反向最大值之間的相位相差。這個相位差稱為“波寬”,顯然穩態故障電流的波寬為。

勵磁是什麼意思

勵磁湧流

1 概述

變壓器是根據電磁感應原理製成的一種靜止電器,用於把低電壓變成高電壓或把高電壓變成低電壓,是交流電輸配系統中的重要電氣設備。當變壓器合閘時,可能產生很大的電流,本文主要論述該電流的產生和影響。

2 勵磁湧流的特點

當合上斷路器給變壓器充電時,有時可以看到變壓器電流表的指針擺得很大,然後很快返回到正常的空載電流值,這個衝擊電流通常稱之為勵磁湧流,特點如下:

1)湧流含有數值很大的高次諧波分量(主要是二次和三次諧波),因此,勵磁湧流的變化曲線為尖頂波。

2)勵磁湧流的衰減常數與鐵芯的飽和程度有關,飽和越深,電抗越小,衰減越快。因此,在開始瞬間衰減很快,以後逐漸減慢,經0.5~1s後其值不超過(0.25~0.5)In。

3)一般情況下,變壓器容量越大,衰減的持續時間越長,但總的趨勢是湧流的衰減速度往往比短路電流衰減慢一些。

4)勵磁湧流的數值很大,最大可達額定電流的8~10倍。當整定一臺斷路器控制一臺變壓器時,其速斷可按變壓器勵磁電流來整定。

3 勵磁湧流的大小

3.1 合閘瞬間電壓為最大值時的磁通變化

在交流電路中,磁通Φ總是落後電壓u90°相位角。如果在合閘瞬間,電壓範好達到最大值時,則磁通的瞬間值正好為零,即在鐵芯裡一開始就建立了穩態磁通,如圖1所示。在這種情況下,變壓器不會產生勵磁湧流。

3.2 合閘瞬間電壓為零值時的磁通變化

當合閘瞬間電壓為零值時,它在鐵芯中所建立的磁通為最大值(-Φm)。可是,由於鐵芯中的磁通不能突變,既然合閘前鐵芯中沒有磁通,這一瞬間仍要保持磁通為零。因此,在鐵芯中就出現一個非週期分量的磁通Φfz,其幅值為Φm。

這時,鐵芯裡的總磁通Φ應看成兩個磁通相加而成,如圖2所示。鐵芯中磁通開始為零,到1/2 T時,兩個磁通相加達最大值,Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的兩倍。因此,在電壓瞬時值為零時合閘情況最嚴重。雖然我們很難預先知道在哪一瞬間合閘,但是總會介於上面論述的兩種極限情況之間。

變壓器繞組中的勵磁電流和磁通的關係由磁化特性所決定,鐵芯越飽和,產生一定的磁通所需的勵磁電流就愈大。由於在最不利的合閘瞬間,鐵芯中磁通密度最大值可達2Φm,這時鐵芯的飽和情況將非常嚴重,因而勵磁電流的數值大增,這就是變壓器勵磁湧流的由來。勵磁湧流比變壓器的空載電流大100倍左右,在不考慮繞組電阻的情況下,電流的峰值出現在合閘後經過半周的瞬間。但是,由於繞組具有電阻,這個電流是要隨時間衰減的。對於容量小的變壓器衰減得快,約幾個周波即達到穩定,大型變壓器衰減得慢,全部衰減持續時間可達幾十秒。

綜上所述,勵磁湧流和鐵芯飽和程度有關,同時鐵芯的剩磁和合閘時電壓的相角可以影響其大小。

4 勵磁湧流的影響

勵磁湧流對變壓器並無危險,因為這個衝擊電流存在的時間很短。當然,對變壓器多次連續合閘充電也是不好的,因為大電流的多次衝擊,會引起繞組間的機械力作用,可能逐漸使其固定物鬆動。此外,勵磁湧流有可能引起變壓器的差動保護動作,故進行變壓器操作時應當注意。

單相變壓器勵磁湧流有什麼特點

變壓器勵磁湧流有三大特點:

a) 含有較大成分的非週期分量,往往使湧流偏向於時間軸一側。

b) 含有豐富的高次諧波成分,其中以二次諧波為主。

c) 波形存在間斷。從上述分析可以看出,變壓器勵磁湧流的大小與變壓器合閘初相角、剩磁大小、飽和磁通等因素有關。

由於勵磁湧流對電力系統會產生很多不利影響,其抑制技術受到廣泛關注。目前,削弱勵磁湧流的方法主要有三種:串聯電阻;控制三相開關合閘時間;在變壓器低壓側並聯電容器。

其中,由於控制三相開關合閘時間從原理上不需要附屬設備,相對另外二種方法有一定優勢。

從仿真結果來看,控制三相開關合閘時間能夠有效抑制勵磁湧流的幅值。

變壓器的勵磁湧流有什麼特點?

1、勵磁湧流數值很大,最大可達額定電流的5-8倍。

2、勵磁湧流衰減很快,小型變壓器的勵磁湧流衰減時間只有幾秒鐘,大型變壓器也供超過20秒。

3、其中含有大量的二次諧波分量。

4、勵磁湧流波形存在間斷角。

變壓器的勵磁湧流是怎麼產生的?與哪些因素有關

它與開啟時那瞬間的電源相位條件相關。

電感電流是電壓的積分,所以,電流落後電壓90度,即電壓最大值時,電流為零值。

所以,如果在電壓峰值時接通變壓器,勵磁電流是非常平穩的。在隨後的1/4個週期裡,電壓從峰值下降,勵磁電流上升到最大值。由於接著交流電壓進入負半周,勵磁電流就轉頭下降了。

但是如果在電壓過零點接通變壓器,會在隨後的1/2週期裡電壓都是正值,勵磁電流都在上升,按照積分理論,電流的最大值將會升高到前一種(正常)情況的2倍,由於鐵芯不能承受2倍的磁通,很快進入磁飽和區,電感量迅速下降,實際電流就不是2倍了,而是要大得多,形成所謂的“勵磁湧流”。

在什麼情況下合閘,變壓器的勵磁湧流最嚴重?有多大?

根據變壓器容量的大小 變壓器的合閘湧流可以達到變壓器額定電流的幾倍到十幾倍

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