變壓器勵(lì)磁涌流抑制問題分析與應(yīng)對(duì)

（淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232082）

摘要：文章從勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響、典型的勵(lì)磁涌流抑制方式、SID-3YL微機(jī)涌流抑制器三點(diǎn)展開分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，以更好地解決變壓器勵(lì)磁涌流問題，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：勵(lì)磁涌流；涌流抑制；變壓器

中圖分類號(hào)：TM407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0083-02變壓器是基于電磁感應(yīng)原理，用于將低壓變高壓（或?qū)⒏邏鹤兊蛪海⒏綦x交流電源。變壓器的正常工作與電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行息息相關(guān)。變壓器損壞后具有檢修難度大、檢修周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，變壓器勵(lì)磁涌流破壞性極大，其抑制工作具有重要意義。

用電設(shè)備運(yùn)行過程中，主變的高壓側(cè)一旦出現(xiàn)空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)等電壓驟增現(xiàn)象，鐵芯隨之瞬變，偏磁導(dǎo)致鐵芯飽和，變壓器勵(lì)磁電流可能突增至正?？蛰d電流的數(shù)十倍。判別變壓器勵(lì)磁涌流的方式較多，如五次諧波、波形對(duì)稱、差流導(dǎo)數(shù)、二次諧波制動(dòng)判據(jù)等，但是由于勵(lì)磁涌流形態(tài)多樣，其仍是一個(gè)棘手的問題。

1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響

1.1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)

勵(lì)磁涌流與變壓器本身及運(yùn)行環(huán)境息息相關(guān)，只有明白其特點(diǎn)后才能更好地解決其帶來的一系列問題，保證電力系統(tǒng)健康運(yùn)行。勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)有：（1）可達(dá)到變壓器額定電流的6～8倍，與短路電流相當(dāng)；（2）波形呈尖頂，含有大量的非周期分量、高次諧波，二次諧波大且偏離時(shí)間軸；（3）有間斷角且其大小外施電壓的初相角、變壓器的飽和磁通和剩磁有關(guān)，但電流互感器TA的轉(zhuǎn)換作用可能使間斷角由有到無；（4）呈指數(shù)衰減，小型變壓器具有電阻大、電抗小的特點(diǎn)，因而衰減快，經(jīng)數(shù)周便能穩(wěn)定，而大型變壓器衰減較慢。

1.2勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的破壞性影響

1.2.1造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。變壓器正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，其兩端電流大小相位相差小，內(nèi)部故障導(dǎo)致兩端電流極性幾乎相反，差流大，引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

1.2.2降低電能質(zhì)量。即使很好地判別勵(lì)磁涌流，并與故障電流區(qū)分開，避免保護(hù)誤動(dòng)作，但變壓器空投產(chǎn)生的涌流對(duì)電網(wǎng)沖擊作用較大，大量諧波影響電網(wǎng)電能質(zhì)量，進(jìn)而影響電氣設(shè)備的使用效果及使用壽命。

1.2.3引起和應(yīng)涌流現(xiàn)象。和應(yīng)涌流現(xiàn)象：空投某一變壓器導(dǎo)致鄰近另外一個(gè)或多個(gè)變壓器（或發(fā)電機(jī)）保護(hù)裝置誤動(dòng)，故不能依靠識(shí)別勵(lì)磁涌流與故障電流來徹底擺脫勵(lì)磁涌流帶來的破壞力。

1.2.4勵(lì)磁涌流值過大，變壓器、斷路器可能因超出承受能力而損壞。

1.2.5將變壓器出線短路故障切除，電壓劇增可能引起變壓器保護(hù)誤動(dòng)，造成變壓器各側(cè)線路均斷電。

1.2.6勵(lì)磁涌流直流分量引起TA磁路過量磁化，極大地降低TA精度，從而影響繼電保護(hù)裝置的精度。

1.2.7電力系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓可能發(fā)生驟升（或降），影響負(fù)荷正常運(yùn)行。

2典型的勵(lì)磁涌流抑制方式

2.1變壓器低壓側(cè)與電容并聯(lián)的方式

勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的根本原因是變壓器內(nèi)磁通飽和，這就要求阻止勵(lì)磁鐵芯內(nèi)磁通飽和，從而實(shí)現(xiàn)弱化甚至消除涌流。以上便是變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容方式的基本原理。并聯(lián)合適大小的電容后，變壓器低壓側(cè)、高壓側(cè)磁通極性相反，弱化主磁通，去磁作用最終實(shí)現(xiàn)抑制勵(lì)磁涌流的目標(biāo)。

2.2控制三相開關(guān)合閘時(shí)間的方式

2.2.1快速合閘方式。先將某相于最佳時(shí)間（合閘角度等于90°）合閘，其它兩相1/4工頻周期后再合閘。不妨設(shè)先將A相在90°時(shí)合閘，且三相繞組無剩磁，于是有A相繞組中產(chǎn)生的磁通最小，此時(shí)B、C兩相產(chǎn)生的感應(yīng)磁通大小滿足磁通最大值的50%、相位則超前A180°，如圖1所示。B、C兩相的最佳合閘時(shí)間，可保證B、C兩相的磁通維持在正常范圍，從而達(dá)到消除或弱化勵(lì)磁涌流的目的。

2.2.2延遲合閘方式。與快速合閘方式不同，變壓器的某相先合閘，其它兩相于約2～3個(gè)工頻周期后再合閘。另一方面與前面方法不同的是只需知道變壓器先合閘一相的剩磁情況，仍然保持三相控制合閘。此方式機(jī)理是變壓器鐵芯磁通起到平衡作用。不妨設(shè)A相先合閘，則三相分別產(chǎn)生如圖2所示磁通。B、C兩相的感應(yīng)磁通分別從與之對(duì)應(yīng)的剩磁開始，沿其磁滯回線如圖2所示變化?？煽闯鯟相先飽和。并且在變壓器非線性特性作用下，C相繞組電感大于B相。故B相繞組中磁通快速增大，使C與B相磁通基本一樣，達(dá)到消除B、C兩相剩磁的目的。

圖1快速合閘方式

圖2延遲合閘方式

2.2.3同時(shí)合閘方式。這種合閘策略僅適用于剩磁較大的情況，實(shí)施這種方案時(shí)需要事先知道三相剩磁的具體情況，但不需要三相獨(dú)立控制的斷路器。

2.3在變壓器的中性點(diǎn)串電阻方式

在變壓器中性點(diǎn)串電阻方式本質(zhì)是，在中性點(diǎn)串入大小合適的電阻。該方式需要分析出涌流最大值與中性點(diǎn)電阻值大小的關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)關(guān)系最終確定最合理的阻值大小。明顯的優(yōu)勢(shì)是只需串聯(lián)一個(gè)電阻，便可達(dá)到在三相線路分別串聯(lián)電阻方式的效果，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)合閘時(shí)間的精確不十分敏感。

3SID-3YL微機(jī)涌流抑制器

3.1SID-3YL原理圖

SID-3YL是目前應(yīng)用較為普遍的微機(jī)涌流抑制器，很好地利用剩磁、偏磁互相作用以達(dá)到抑制涌流的最終目的，該產(chǎn)品已經(jīng)在許多變電站中投入使用，合理地應(yīng)用該裝置，可以很好地減小勵(lì)磁涌流到合理范圍，有時(shí)能夠基本消除勵(lì)磁涌流。其原理圖如圖3所示。

3.2控制策略

負(fù)載的特性存在差異，使得產(chǎn)生過電壓或涌流的原因有所不同。容性負(fù)載，斷路器分合操作時(shí)電容器端電壓不能隨之改變，需在電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施；感性負(fù)載，其分合閘操作中，磁鏈?zhǔn)睾愣墒闺姼须娏鞑煌蛔?，?yīng)在電流為零時(shí)控制分閘，防止斷路器重燃，合閘應(yīng)依據(jù)具體情況而定：電壓峰值對(duì)應(yīng)最小斷路器涌流、最大暫態(tài)電壓，電壓零點(diǎn)反之。

圖3SID-3YL原理圖

3.2.1空載變壓器控制?？蛰d變壓器控制的目的是電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1左所示。

3.2.2并聯(lián)電容器組控制?？刂撇⒙?lián)電容器組的最主要目的是選出最佳合閘角實(shí)現(xiàn)暫態(tài)過電壓與勵(lì)磁涌流最小的目的。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1右所示。

表1不同條件下空載變壓器、并聯(lián)電容器組各自控制的效果

4結(jié)語

工程上勵(lì)磁涌流抑制器的應(yīng)用能很好地解決勵(lì)磁涌流問題，極大地提高了電能質(zhì)量，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]?陳麗，姜國(guó)濤．幾種變壓器勵(lì)磁涌流抑制方法的性能

分析[J]．變壓器，2010，47（6）．

[2]?高旻川，李銘銘．變壓器勵(lì)磁涌流抑制器的發(fā)展及在

電廠中的應(yīng)用[J]．才智，2012，（20）．

[3]?鞏秀中，張超．涌流抑制器在抽水蓄能電站的應(yīng)用

[J]．電源技術(shù)應(yīng)用，2013，（6）．

[4]?鐘建平．平班水電廠220kV主變壓器勵(lì)磁涌流抑制

[J]．紅水河，2013，（5）．

作者簡(jiǎn)介：曹冕（1985—），男，安徽淮南人，淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠助理工程師，研究方向：繼電

保護(hù)。

endprint

（淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232082）

摘要：文章從勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響、典型的勵(lì)磁涌流抑制方式、SID-3YL微機(jī)涌流抑制器三點(diǎn)展開分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，以更好地解決變壓器勵(lì)磁涌流問題，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：勵(lì)磁涌流；涌流抑制；變壓器

中圖分類號(hào)：TM407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0083-02變壓器是基于電磁感應(yīng)原理，用于將低壓變高壓（或?qū)⒏邏鹤兊蛪海?、隔離交流電源。變壓器的正常工作與電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行息息相關(guān)。變壓器損壞后具有檢修難度大、檢修周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，變壓器勵(lì)磁涌流破壞性極大，其抑制工作具有重要意義。

用電設(shè)備運(yùn)行過程中，主變的高壓側(cè)一旦出現(xiàn)空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)等電壓驟增現(xiàn)象，鐵芯隨之瞬變，偏磁導(dǎo)致鐵芯飽和，變壓器勵(lì)磁電流可能突增至正?？蛰d電流的數(shù)十倍。判別變壓器勵(lì)磁涌流的方式較多，如五次諧波、波形對(duì)稱、差流導(dǎo)數(shù)、二次諧波制動(dòng)判據(jù)等，但是由于勵(lì)磁涌流形態(tài)多樣，其仍是一個(gè)棘手的問題。

1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響

1.1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)

勵(lì)磁涌流與變壓器本身及運(yùn)行環(huán)境息息相關(guān)，只有明白其特點(diǎn)后才能更好地解決其帶來的一系列問題，保證電力系統(tǒng)健康運(yùn)行。勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)有：（1）可達(dá)到變壓器額定電流的6～8倍，與短路電流相當(dāng)；（2）波形呈尖頂，含有大量的非周期分量、高次諧波，二次諧波大且偏離時(shí)間軸；（3）有間斷角且其大小外施電壓的初相角、變壓器的飽和磁通和剩磁有關(guān)，但電流互感器TA的轉(zhuǎn)換作用可能使間斷角由有到無；（4）呈指數(shù)衰減，小型變壓器具有電阻大、電抗小的特點(diǎn)，因而衰減快，經(jīng)數(shù)周便能穩(wěn)定，而大型變壓器衰減較慢。

1.2勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的破壞性影響

1.2.1造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。變壓器正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，其兩端電流大小相位相差小，內(nèi)部故障導(dǎo)致兩端電流極性幾乎相反，差流大，引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

1.2.2降低電能質(zhì)量。即使很好地判別勵(lì)磁涌流，并與故障電流區(qū)分開，避免保護(hù)誤動(dòng)作，但變壓器空投產(chǎn)生的涌流對(duì)電網(wǎng)沖擊作用較大，大量諧波影響電網(wǎng)電能質(zhì)量，進(jìn)而影響電氣設(shè)備的使用效果及使用壽命。

1.2.3引起和應(yīng)涌流現(xiàn)象。和應(yīng)涌流現(xiàn)象：空投某一變壓器導(dǎo)致鄰近另外一個(gè)或多個(gè)變壓器（或發(fā)電機(jī)）保護(hù)裝置誤動(dòng)，故不能依靠識(shí)別勵(lì)磁涌流與故障電流來徹底擺脫勵(lì)磁涌流帶來的破壞力。

1.2.4勵(lì)磁涌流值過大，變壓器、斷路器可能因超出承受能力而損壞。

1.2.5將變壓器出線短路故障切除，電壓劇增可能引起變壓器保護(hù)誤動(dòng)，造成變壓器各側(cè)線路均斷電。

1.2.6勵(lì)磁涌流直流分量引起TA磁路過量磁化，極大地降低TA精度，從而影響繼電保護(hù)裝置的精度。

1.2.7電力系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓可能發(fā)生驟升（或降），影響負(fù)荷正常運(yùn)行。

2典型的勵(lì)磁涌流抑制方式

2.1變壓器低壓側(cè)與電容并聯(lián)的方式

勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的根本原因是變壓器內(nèi)磁通飽和，這就要求阻止勵(lì)磁鐵芯內(nèi)磁通飽和，從而實(shí)現(xiàn)弱化甚至消除涌流。以上便是變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容方式的基本原理。并聯(lián)合適大小的電容后，變壓器低壓側(cè)、高壓側(cè)磁通極性相反，弱化主磁通，去磁作用最終實(shí)現(xiàn)抑制勵(lì)磁涌流的目標(biāo)。

2.2控制三相開關(guān)合閘時(shí)間的方式

2.2.1快速合閘方式。先將某相于最佳時(shí)間（合閘角度等于90°）合閘，其它兩相1/4工頻周期后再合閘。不妨設(shè)先將A相在90°時(shí)合閘，且三相繞組無剩磁，于是有A相繞組中產(chǎn)生的磁通最小，此時(shí)B、C兩相產(chǎn)生的感應(yīng)磁通大小滿足磁通最大值的50%、相位則超前A180°，如圖1所示。B、C兩相的最佳合閘時(shí)間，可保證B、C兩相的磁通維持在正常范圍，從而達(dá)到消除或弱化勵(lì)磁涌流的目的。

2.2.2延遲合閘方式。與快速合閘方式不同，變壓器的某相先合閘，其它兩相于約2～3個(gè)工頻周期后再合閘。另一方面與前面方法不同的是只需知道變壓器先合閘一相的剩磁情況，仍然保持三相控制合閘。此方式機(jī)理是變壓器鐵芯磁通起到平衡作用。不妨設(shè)A相先合閘，則三相分別產(chǎn)生如圖2所示磁通。B、C兩相的感應(yīng)磁通分別從與之對(duì)應(yīng)的剩磁開始，沿其磁滯回線如圖2所示變化?？煽闯鯟相先飽和。并且在變壓器非線性特性作用下，C相繞組電感大于B相。故B相繞組中磁通快速增大，使C與B相磁通基本一樣，達(dá)到消除B、C兩相剩磁的目的。

圖1快速合閘方式

圖2延遲合閘方式

2.2.3同時(shí)合閘方式。這種合閘策略僅適用于剩磁較大的情況，實(shí)施這種方案時(shí)需要事先知道三相剩磁的具體情況，但不需要三相獨(dú)立控制的斷路器。

2.3在變壓器的中性點(diǎn)串電阻方式

在變壓器中性點(diǎn)串電阻方式本質(zhì)是，在中性點(diǎn)串入大小合適的電阻。該方式需要分析出涌流最大值與中性點(diǎn)電阻值大小的關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)關(guān)系最終確定最合理的阻值大小。明顯的優(yōu)勢(shì)是只需串聯(lián)一個(gè)電阻，便可達(dá)到在三相線路分別串聯(lián)電阻方式的效果，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)合閘時(shí)間的精確不十分敏感。

3SID-3YL微機(jī)涌流抑制器

3.1SID-3YL原理圖

SID-3YL是目前應(yīng)用較為普遍的微機(jī)涌流抑制器，很好地利用剩磁、偏磁互相作用以達(dá)到抑制涌流的最終目的，該產(chǎn)品已經(jīng)在許多變電站中投入使用，合理地應(yīng)用該裝置，可以很好地減小勵(lì)磁涌流到合理范圍，有時(shí)能夠基本消除勵(lì)磁涌流。其原理圖如圖3所示。

3.2控制策略

負(fù)載的特性存在差異，使得產(chǎn)生過電壓或涌流的原因有所不同。容性負(fù)載，斷路器分合操作時(shí)電容器端電壓不能隨之改變，需在電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施；感性負(fù)載，其分合閘操作中，磁鏈?zhǔn)睾愣墒闺姼须娏鞑煌蛔儯瑧?yīng)在電流為零時(shí)控制分閘，防止斷路器重燃，合閘應(yīng)依據(jù)具體情況而定：電壓峰值對(duì)應(yīng)最小斷路器涌流、最大暫態(tài)電壓，電壓零點(diǎn)反之。

圖3SID-3YL原理圖

3.2.1空載變壓器控制?？蛰d變壓器控制的目的是電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1左所示。

3.2.2并聯(lián)電容器組控制?？刂撇⒙?lián)電容器組的最主要目的是選出最佳合閘角實(shí)現(xiàn)暫態(tài)過電壓與勵(lì)磁涌流最小的目的。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1右所示。

表1不同條件下空載變壓器、并聯(lián)電容器組各自控制的效果

4結(jié)語

工程上勵(lì)磁涌流抑制器的應(yīng)用能很好地解決勵(lì)磁涌流問題，極大地提高了電能質(zhì)量，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]?陳麗，姜國(guó)濤．幾種變壓器勵(lì)磁涌流抑制方法的性能

分析[J]．變壓器，2010，47（6）．

[2]?高旻川，李銘銘．變壓器勵(lì)磁涌流抑制器的發(fā)展及在

電廠中的應(yīng)用[J]．才智，2012，（20）．

[3]?鞏秀中，張超．涌流抑制器在抽水蓄能電站的應(yīng)用

[J]．電源技術(shù)應(yīng)用，2013，（6）．

[4]?鐘建平．平班水電廠220kV主變壓器勵(lì)磁涌流抑制

[J]．紅水河，2013，（5）．

作者簡(jiǎn)介：曹冕（1985—），男，安徽淮南人，淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠助理工程師，研究方向：繼電

保護(hù)。

endprint

（淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠，安徽 淮南 232082）

摘要：文章從勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響、典型的勵(lì)磁涌流抑制方式、SID-3YL微機(jī)涌流抑制器三點(diǎn)展開分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，以更好地解決變壓器勵(lì)磁涌流問題，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：勵(lì)磁涌流；涌流抑制；變壓器

中圖分類號(hào)：TM407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2014）24-0083-02變壓器是基于電磁感應(yīng)原理，用于將低壓變高壓（或?qū)⒏邏鹤兊蛪海⒏綦x交流電源。變壓器的正常工作與電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行息息相關(guān)。變壓器損壞后具有檢修難度大、檢修周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，變壓器勵(lì)磁涌流破壞性極大，其抑制工作具有重要意義。

用電設(shè)備運(yùn)行過程中，主變的高壓側(cè)一旦出現(xiàn)空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)等電壓驟增現(xiàn)象，鐵芯隨之瞬變，偏磁導(dǎo)致鐵芯飽和，變壓器勵(lì)磁電流可能突增至正常空載電流的數(shù)十倍。判別變壓器勵(lì)磁涌流的方式較多，如五次諧波、波形對(duì)稱、差流導(dǎo)數(shù)、二次諧波制動(dòng)判據(jù)等，但是由于勵(lì)磁涌流形態(tài)多樣，其仍是一個(gè)棘手的問題。

1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)及其破壞性影響

1.1勵(lì)磁涌流的主要特點(diǎn)

勵(lì)磁涌流與變壓器本身及運(yùn)行環(huán)境息息相關(guān)，只有明白其特點(diǎn)后才能更好地解決其帶來的一系列問題，保證電力系統(tǒng)健康運(yùn)行。勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)有：（1）可達(dá)到變壓器額定電流的6～8倍，與短路電流相當(dāng)；（2）波形呈尖頂，含有大量的非周期分量、高次諧波，二次諧波大且偏離時(shí)間軸；（3）有間斷角且其大小外施電壓的初相角、變壓器的飽和磁通和剩磁有關(guān)，但電流互感器TA的轉(zhuǎn)換作用可能使間斷角由有到無；（4）呈指數(shù)衰減，小型變壓器具有電阻大、電抗小的特點(diǎn)，因而衰減快，經(jīng)數(shù)周便能穩(wěn)定，而大型變壓器衰減較慢。

1.2勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的破壞性影響

1.2.1造成繼電保護(hù)誤動(dòng)作。變壓器正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，其兩端電流大小相位相差小，內(nèi)部故障導(dǎo)致兩端電流極性幾乎相反，差流大，引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

1.2.2降低電能質(zhì)量。即使很好地判別勵(lì)磁涌流，并與故障電流區(qū)分開，避免保護(hù)誤動(dòng)作，但變壓器空投產(chǎn)生的涌流對(duì)電網(wǎng)沖擊作用較大，大量諧波影響電網(wǎng)電能質(zhì)量，進(jìn)而影響電氣設(shè)備的使用效果及使用壽命。

1.2.3引起和應(yīng)涌流現(xiàn)象。和應(yīng)涌流現(xiàn)象：空投某一變壓器導(dǎo)致鄰近另外一個(gè)或多個(gè)變壓器（或發(fā)電機(jī)）保護(hù)裝置誤動(dòng)，故不能依靠識(shí)別勵(lì)磁涌流與故障電流來徹底擺脫勵(lì)磁涌流帶來的破壞力。

1.2.4勵(lì)磁涌流值過大，變壓器、斷路器可能因超出承受能力而損壞。

1.2.5將變壓器出線短路故障切除，電壓劇增可能引起變壓器保護(hù)誤動(dòng)，造成變壓器各側(cè)線路均斷電。

1.2.6勵(lì)磁涌流直流分量引起TA磁路過量磁化，極大地降低TA精度，從而影響繼電保護(hù)裝置的精度。

1.2.7電力系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓可能發(fā)生驟升（或降），影響負(fù)荷正常運(yùn)行。

2典型的勵(lì)磁涌流抑制方式

2.1變壓器低壓側(cè)與電容并聯(lián)的方式

勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的根本原因是變壓器內(nèi)磁通飽和，這就要求阻止勵(lì)磁鐵芯內(nèi)磁通飽和，從而實(shí)現(xiàn)弱化甚至消除涌流。以上便是變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容方式的基本原理。并聯(lián)合適大小的電容后，變壓器低壓側(cè)、高壓側(cè)磁通極性相反，弱化主磁通，去磁作用最終實(shí)現(xiàn)抑制勵(lì)磁涌流的目標(biāo)。

2.2控制三相開關(guān)合閘時(shí)間的方式

2.2.1快速合閘方式。先將某相于最佳時(shí)間（合閘角度等于90°）合閘，其它兩相1/4工頻周期后再合閘。不妨設(shè)先將A相在90°時(shí)合閘，且三相繞組無剩磁，于是有A相繞組中產(chǎn)生的磁通最小，此時(shí)B、C兩相產(chǎn)生的感應(yīng)磁通大小滿足磁通最大值的50%、相位則超前A180°，如圖1所示。B、C兩相的最佳合閘時(shí)間，可保證B、C兩相的磁通維持在正常范圍，從而達(dá)到消除或弱化勵(lì)磁涌流的目的。

2.2.2延遲合閘方式。與快速合閘方式不同，變壓器的某相先合閘，其它兩相于約2～3個(gè)工頻周期后再合閘。另一方面與前面方法不同的是只需知道變壓器先合閘一相的剩磁情況，仍然保持三相控制合閘。此方式機(jī)理是變壓器鐵芯磁通起到平衡作用。不妨設(shè)A相先合閘，則三相分別產(chǎn)生如圖2所示磁通。B、C兩相的感應(yīng)磁通分別從與之對(duì)應(yīng)的剩磁開始，沿其磁滯回線如圖2所示變化?？煽闯鯟相先飽和。并且在變壓器非線性特性作用下，C相繞組電感大于B相。故B相繞組中磁通快速增大，使C與B相磁通基本一樣，達(dá)到消除B、C兩相剩磁的目的。

圖1快速合閘方式

圖2延遲合閘方式

2.2.3同時(shí)合閘方式。這種合閘策略僅適用于剩磁較大的情況，實(shí)施這種方案時(shí)需要事先知道三相剩磁的具體情況，但不需要三相獨(dú)立控制的斷路器。

2.3在變壓器的中性點(diǎn)串電阻方式

在變壓器中性點(diǎn)串電阻方式本質(zhì)是，在中性點(diǎn)串入大小合適的電阻。該方式需要分析出涌流最大值與中性點(diǎn)電阻值大小的關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)關(guān)系最終確定最合理的阻值大小。明顯的優(yōu)勢(shì)是只需串聯(lián)一個(gè)電阻，便可達(dá)到在三相線路分別串聯(lián)電阻方式的效果，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)合閘時(shí)間的精確不十分敏感。

3SID-3YL微機(jī)涌流抑制器

3.1SID-3YL原理圖

SID-3YL是目前應(yīng)用較為普遍的微機(jī)涌流抑制器，很好地利用剩磁、偏磁互相作用以達(dá)到抑制涌流的最終目的，該產(chǎn)品已經(jīng)在許多變電站中投入使用，合理地應(yīng)用該裝置，可以很好地減小勵(lì)磁涌流到合理范圍，有時(shí)能夠基本消除勵(lì)磁涌流。其原理圖如圖3所示。

3.2控制策略

負(fù)載的特性存在差異，使得產(chǎn)生過電壓或涌流的原因有所不同。容性負(fù)載，斷路器分合操作時(shí)電容器端電壓不能隨之改變，需在電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施；感性負(fù)載，其分合閘操作中，磁鏈?zhǔn)睾愣墒闺姼须娏鞑煌蛔?，?yīng)在電流為零時(shí)控制分閘，防止斷路器重燃，合閘應(yīng)依據(jù)具體情況而定：電壓峰值對(duì)應(yīng)最小斷路器涌流、最大暫態(tài)電壓，電壓零點(diǎn)反之。

圖3SID-3YL原理圖

3.2.1空載變壓器控制?？蛰d變壓器控制的目的是電壓為零時(shí)對(duì)電容器采取分合閘控制措施。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1左所示。

3.2.2并聯(lián)電容器組控制。控制并聯(lián)電容器組的最主要目的是選出最佳合閘角實(shí)現(xiàn)暫態(tài)過電壓與勵(lì)磁涌流最小的目的。分相操作、聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，如何得到最佳、良好效果如表1右所示。

表1不同條件下空載變壓器、并聯(lián)電容器組各自控制的效果

4結(jié)語

工程上勵(lì)磁涌流抑制器的應(yīng)用能很好地解決勵(lì)磁涌流問題，極大地提高了電能質(zhì)量，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：曹冕（1985—），男，安徽淮南人，淮滬煤電有限公司田集發(fā)電廠助理工程師，研究方向：繼電

保護(hù)。

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