浅析变压器励磁涌流及其判据
Analysis on Inrush Current of the Transformer and Its Criterion
刘国兴，宋兵，鄂士平
（国网湖北省电力公司检修公司.武汉430050） LIU Guo-xing.SONG Bing,E Shi-ping
(State Grid Hubei Electric Power Maintenance Company, Wuhan 430050,China)
公用工程设计 lle ilis Bag
【摘要】变压器在特定情况下产生的励疆通流，时常会导致差动保护误动作，格电力安全生产替来了重大安全隐惠。通过对励碰涌流的特点以及对是动保护的要响，进行详加选，开缺金茶站现场实际情况，通过对保护荆提的政进，使保护装置能带较准确地区分变压器的助础通范和内部效障电流，提高了保护的可非性。
【Abstract ]The inrush current of the transfomer under specific circumstances can lead to the wrong action ofthe differential protection, which brings a great securityflawstothe electric power safety production.Characteristicsofinrush current anditsinfluence on differentialprotection, are describedin detail. Based on a station site actual situation, the protective devices can distinguish the inrush current of the transformer from intemal fault current more accurately through the
improvement of protection criterion. The reliability of protection improves【关键词】励磁涌流；差动保护；二次增波制动；波形分析制动；判据
[Keywords Jinrush current; differential protection;second harmonic escapement; wavefom analysis brake; criterion
【中图分类号]TM41
【文献标志码】A
[DO1]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.046 1引言
差动保护一直以来都是电力变压器的主保护，差动保护的基本原理是基于基尔董夫基本定律得来的，对于纯电路设备，差动保护无懈可击，但是，对于变压器而言，其内部靠磁路联系，本质上不再满足基尔霍夫定律，变压器励磁电流成了差动保护不平衡电流的一种来源。在变压器正常运行时，励磁回路的电流很小，不会影响变压器的差动保护。但是变压器在空载充电时，可能会产生很大的励磁电流，一般能达到额定电流的几十倍，而具持续时间长，使得差动保护误以为发生了变压器内部短路故障而跳闸，出现误动作。如何鉴别励磁涌流和内部故障电流，这成为了变压器差动保护面对的主要问题，论文从变压器差动保护
判据人手，提出了减少保护误动的措施。 2励磁涌流的特点
变压器产生的励磁涌流包含有大量的非周期性分量，一般会使涌流编向时间轴，以及含有大量的高次谐波分量，涌流的大小与很多因素有关，比如系统电压，铁芯的剩磁等，一般来说，通流衰减的时间随着变压器的容量增大而延长，其近似表达式为：
当中时，
重
o08αoos(euf+α) X.
当Φ时， i=0.
B,B.. Bm
(1)
式中，X,=为合闸回路的基波电抗；U，为正弦交流电压的最大值，Bs、Bm、Bsy为铁芯饱和磁通、铁芯稳态磁通和铁芯剩磁对应的磁场强度，T：合闻出相角·()：Φ为变压器磁路中的磁通，Wb：更，为铁芯饱和磁通，Wb。
变压器空投电压恢复的过程中，由于磁通不能突变，磁通中出现了非周期性的暂态分量，与铁芯剩磁一起使变压器铁芯饱和，同时由于电压是突变的，因而在一个周波内变压器铁芯周期性地进人饱和区和退出饱和区。在一个周期内，当进人饱和区，励磁电流的瞬时值很大，对应图1b中的a=8,~62，这就是励磁涌
【作者简介】刘国兴（1981-），男，湖北宜吕人，工程师，从事电网运维
检修管理研究。方方数据
【文章编号11007-9467(2016)08-0085-02
流；而退出饱和区时，只有正常的励磁电流，其瞬时值很小，对应图1b中的o=0-6和r=6-2π段，所以涌流在一个周期内存在间断，设6,为间断角，则有：8=8+(2-62)。
变压器饮芯的覆化曲线
励磁通流波形
图1
励器通流的波形
从以上分析可以发现励磁涌流有如下的特点：含有很大的非周期分量，偏于时间轴一侧；含有大量的高次谐波，其中以二次谐
波为主：波形之闻出现了闻断，涌流峰值越大，闻断角越明显。 3励磁涌流对变压器差动保护的影响
如前所述，纵差动保护的理论基础是基尔霍夫定律，因此纵差动保护在原理上只能反应被保护对象的内部短路电流，对于仅包含电路的总差动保护对象，本身没有发生故障时，不管外部发生多么严重的故障，恒有：
1=0
当被保护对象发生内部故障，则有 Ial,
式中，I。为流出短路点的短路电流；I，为保护的差流，
励磁电流 Et
图2变压器差动保护原理接线图
(2)(3)
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