變壓器勵磁涌流現(xiàn)象分析

【摘要】變壓器是電力系統(tǒng)、地鐵以及輕軌牽引供電系統(tǒng)中一種非常重要的設(shè)備，在不同的電力系統(tǒng)中都有分布，分布在不同的電壓等級系統(tǒng)。雖然變壓器在各個電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)運(yùn)行多年來，總體效果表現(xiàn)的不錯，但是還造成了不必要的停電事故和相關(guān)經(jīng)濟(jì)損失。本文對變壓器在使用過程中產(chǎn)生的幾種勵磁涌流現(xiàn)象進(jìn)行分析，并根據(jù)不同的系統(tǒng)表現(xiàn)之下的電流波形情況，對提出的變壓器保護(hù)措施提供必要的應(yīng)對措施，希望在變壓器保護(hù)設(shè)計中具有重要的引導(dǎo)意義并提出相應(yīng)的可行性建議，以促進(jìn)變壓器的更新?lián)Q代。

【關(guān)鍵詞】變壓器；勵磁涌流現(xiàn)象；分析

1.引言

變壓器一般是利用電磁感應(yīng)進(jìn)行的改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是通過初級線圈、次級線圈以及鐵芯進(jìn)行工作，其中主要的功能就分為電壓變換、電流變換以及阻抗變換、隔離穩(wěn)壓等等，不同的用途具有不同的變壓器形式，主要的變壓器形式一般可以分為配電變壓器、電力變壓器以及全密封的變壓器等等，由于變壓器在進(jìn)行變壓分配過程中會發(fā)生不同的電磁感應(yīng)，其中的勵磁涌流現(xiàn)象就對變壓器的正常工作起著十分關(guān)鍵的作用。

勵磁涌流現(xiàn)象很明顯是指變壓器受勵磁電壓的影響而產(chǎn)生的一種電流感應(yīng)現(xiàn)象，只要有系統(tǒng)電壓的變動，就會產(chǎn)生一定的勵磁現(xiàn)象。在不同情況下產(chǎn)生的不同電壓復(fù)原現(xiàn)象，會使變壓器出現(xiàn)電壓復(fù)原以及共振等不同程度的勵磁現(xiàn)象，在其中瞬間時刻變動的勵磁涌動頻率以及現(xiàn)象，會隨著不同的因素影響而產(chǎn)生不同的情況而定，最高的高壓變動情況可能會達(dá)到額定電壓的二十多倍。

2.勵磁涌流現(xiàn)象分析

勵磁涌流現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是受到勵磁電壓的影響，只要是系統(tǒng)電壓一有變動，勵磁電壓就會收到不同程度的影響，就會出現(xiàn)勵磁涌流的現(xiàn)象，在不同系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，變壓器會出現(xiàn)不同的勵磁涌流現(xiàn)象，主要可以分為三種，勵磁涌流的初始涌流現(xiàn)象、電壓恢復(fù)涌流現(xiàn)象以及共振現(xiàn)象。下面就這三種現(xiàn)象進(jìn)行分析：

2.1勵磁起始涌流

勵磁的起始涌流是指在變壓器開始投入生產(chǎn)的初始階段，由電力系統(tǒng)涌入變壓器的瞬間性勵磁電流。初始勵磁電流的測試主要就是利用起始時的一種電流沖擊進(jìn)行測試，通過一定的測試公式以及測試原理進(jìn)行一定程度上精確地測量，最終得到進(jìn)一步的電壓流量情況。在變壓器停止運(yùn)行時，即系統(tǒng)電壓在被切除過程中，變壓器進(jìn)行的勵磁電流已經(jīng)降為零，利用這種零電流產(chǎn)生的磁極沖擊，凸顯出變壓器在無瞬間勵磁過程中的強(qiáng)大功能。這就是勵磁起始涌流電壓測試過程中的電流原理。

2.2電壓恢復(fù)涌流

電壓恢復(fù)涌流是指在電壓器工作過程中出現(xiàn)的工作故障被排除之后，在電壓恢復(fù)到正常的數(shù)值過程中出現(xiàn)的所引發(fā)的一定的勵磁現(xiàn)象。由于在變壓器發(fā)生變故時候，外部發(fā)生的故障導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的變壓器電壓小于相關(guān)的額定電壓，因此在電壓恢復(fù)過程中恢復(fù)過程中出現(xiàn)的電壓恢復(fù)涌流現(xiàn)象不如初始涌流現(xiàn)象來的嚴(yán)重并且波動情況大。

3.變壓器勵磁涌流現(xiàn)象應(yīng)對措施

變壓器配置的保護(hù)以及裝備應(yīng)該盡量的確保在變壓器發(fā)生勵磁涌動過程中不會錯誤震動，在發(fā)生故障過程中不劇烈的震動，確保變壓器的安全可靠運(yùn)行。在一般的工作情況之下，小容量的變壓器在保護(hù)過程中主要是考慮多采用電力熔絲進(jìn)行保護(hù)，或者在保護(hù)過程中通過繼電器進(jìn)行保護(hù)。大容量的保護(hù)則是考慮用電力繼電器直接進(jìn)行保護(hù)，最終在繼電器的影響之下，實(shí)現(xiàn)電量控制的穩(wěn)定，在這種過程中差量繼電器是最好的繼電器選擇。在現(xiàn)代保護(hù)電磁環(huán)境中，對電量的保護(hù)主要就是通過過電流繼電器保護(hù)以及差量繼電器兩種重要的保護(hù)措施進(jìn)行。

3.1過電流保護(hù)繼電器對勵磁涌動現(xiàn)象的應(yīng)對措施

過電流繼電器一般主要就是作為變壓器的過載保護(hù)，通過整體的原則根據(jù)變壓器的過熱能力以及變壓器的最高負(fù)載電流而定，通過電流繼電器設(shè)定的電流額度進(jìn)行更加嚴(yán)密的判斷，因此在過電流保護(hù)過程中必須要考慮勵磁涌流現(xiàn)象的影響。

3.2差動保護(hù)勵磁涌流應(yīng)對措施

由于變壓器差動保護(hù)存在的一定誤認(rèn)問題，經(jīng)常在實(shí)際過程中將差動帶來的電流波動情況誤認(rèn)為是變壓器內(nèi)部故障電流的情況。這種誤差帶來的往往帶來變壓器運(yùn)行過程中的錯誤修理現(xiàn)象發(fā)生，在這種情況之下就必須要注重對繼電器中的錯誤震動以及差動保護(hù)進(jìn)行明確的區(qū)分。

3.3電壓監(jiān)控

電壓監(jiān)控的一般意思就是利用一定的系統(tǒng)電壓對差動繼電器進(jìn)行監(jiān)控。就是指在變壓器電壓操作工程中將差動繼電器的靈敏度降到最低。但是，在一般的變壓器場所內(nèi)部并沒有互感器和繼電器可以應(yīng)用，同時為了適應(yīng)變壓器差動繼電器的發(fā)展方式，還應(yīng)該更加注重便攜與靈活應(yīng)用，通過一定的技術(shù)改造引領(lǐng)未來的發(fā)展方向。

4.結(jié)語

勵磁涌流現(xiàn)象是變壓器運(yùn)行過程中會出現(xiàn)的一種正常的物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對變壓器本身是沒有太多的危害的。但是由于大電流的多次沖擊，對變壓器工作還是具有一定的影響的，所以在變壓器工作中還要更多的注意。當(dāng)涌動幅度較小時候，電流作用之下的涌動現(xiàn)象并不明顯，但當(dāng)涌流的幅度過大，涌流和線路電感之間的共同作用就會導(dǎo)致電壓電網(wǎng)出現(xiàn)擾動，甚至?xí)?yán)重的影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，這就要求我們在進(jìn)行變壓器使用過程中注重電壓連接點(diǎn)的選用，通過適當(dāng)?shù)倪B接點(diǎn)選擇，有效地降低涌流以及電壓涌動對電網(wǎng)帶來的干擾。

參考文獻(xiàn)

[1]張學(xué)松，柳焯，于爾鏗，陳竟成，配電網(wǎng)潮流算法比較研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，1998（04）：12-18

[2]梅兵，劉建惠，電網(wǎng)中的電壓凹陷及其傳遞的探討[J].山西電力，2004（06）：01-05

[3]徐宏雷，任先文，張峰，王坤，孫楷淇.基于LUCAS電流互感器模型的勵磁涌流仿真[A].中國高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C].2008年：12-15

[4]吳剛，滕云，潘永剛，吳建坤.電力系統(tǒng)電壓跌落相關(guān)問題初探[J].華北電力技術(shù)，2004（04）：04-06

[5]倪春雷.新投運(yùn)變壓器沖擊試驗(yàn)問題研究[A].高效 清潔 安全 電力發(fā)展與和諧社會建設(shè)——吉林省電機(jī)工程學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會論文集[C].2004（01）：02-05

[6]吳烽.變壓器局部放電的帶電測試及在線監(jiān)測[A].2007中國電機(jī)工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會供用電管理自動化學(xué)科組（分專委會）二屆三次會議論文集[C].2007年.