变压器励磁涌流时间衰减快慢和变压器容量是啥关系

导读:自藕变压器由于有穿越功率,在变压器的容量相同时,自藕变压器的容量较双绕组变压器容量小,变压器的连接组别:变压器的连接组别反映了绕组的连接关系以及相位关系,对自藕变压器表示为:YNa0d11,三、变压器的运行分析1、变压器空载运行,空载是指变压器一次绕组接电源,空载是变压器运行的一种极限状态,供给变压器空载时的损耗,变压器的空载损耗:主要包括空载电流流过一次绕组时在电阻中产生的损耗(习惯称铜耗因接传到二次绕组,因此,自藕变压器由于有穿越功率,在变压器的容量相同时,自藕变压器的容量较双绕组变压器容量小。 变压器的连接组别:变压器的连接组别反映了绕组的连接关系以及相位关系,常用的连接标号有:YYN12,YNY12,YY12,Yd11,YNd11。对自藕变压器表示为:YNa0d11,其含义:高压绕组星形接法,自藕连接的低压绕组与高压绕组相相同,低压绕组三角形接法,并滞后高压绕组330 三、变压器的运行分析 1、变压器空载运行 空载是指变压器一次绕组接电源,二次绕组开路的状态,空载是变压器运行的一种极限状态。当一次绕组施加交流电压后,该绕组就有电流流过,这个电流称之为空载电流,空载电流包含两个分量:无功分量,起激磁作用;有功分量,供给变压器空载时的损耗,空载电流用百分数表示,即I0=I0/Ie×100%,其范围为2~10%,空载电流基本上是感性无功性质的,其大小主要取决铁心的饱和程度,以及铁心尺寸、铁心材料、加工工艺等。 变压器的空载损耗:主要包括空载电流流过一次绕组时在电阻中产生的损耗(习惯称铜耗因为绕组一般是铜线圈)和铁心中产生的损耗(习惯称铁耗)。铁耗由涡流损耗和磁滞损耗。相对说,空载时铜耗和涡流损耗都较小,变压器的损耗主要是铁耗。 2、变压器负载运行 变压器的二次侧接上负载,二次绕组将有电流流过,变压器便处于负载状态,也就是变压器的正常运行状态。 四、变压器的允许运行方式 1、温度和温升的有关规定 变压器运行时各部分的温度是不相同的,绕组温度最高,其次是铁芯,绝缘油的温度最低。为了便于监视运行中变压器 6 各部分温度的情况,规定以上层油温来确定变压器运行中的允许温度。变压器的允许温度主要决定于绕组的绝缘材料。我国电力变压器大部分采用A级绝缘,即浸渍处理过的有机材料,如纸、木材、棉纱等。对于A级绝缘的变压器在正常运行中,当周围空气温度最高为40℃时,变压器绕组的极限工作温度为105℃。由于绕组的平均温度比油温高10℃,同时为了防止油质劣化,所以规定变压器上层油温最高不超过95℃,而在正常情况下,为使绝缘油不致过速氧化,上层油温不应超过85℃。当变压器绝缘的工作温度超过允许值后,由于绝缘的老化过程加快,其使用寿命缩短。使用年限的减少一般可按\八度规则\计算,即温度每升高8℃,使用年限将减少1/2。 强油循环风冷和强油循环水冷变压器,当冷却系统故障切除全部冷却器时,允许带额定负载运行20min。如果20min后顶层油温未达到75℃,则允许上升到75℃,但在这种状态下运行的最长时间不得超过1h。 2、变压器的过负荷 对变压器过负荷能力的要求如下: 运行电流/额定电流(倍) 1.2 1.3 1.45 1.6 1.75 2.00 允许持续运行时间(min) 240 120 60 30 15 五、变压器合闸时的励磁涌流 变压器的稳态空载电流仅占额定电流的2~10%,但当变压器空载接通电源的瞬间,则可能出现很大的冲击电流。该电流称为励磁涌流,可能达到变压器额定电流的5~倍。 励磁涌流很大的原因有:一是t=0时铁心中的磁链不能突变,产生磁通的自由分量使铁心中磁通最大,最严重的情况下,磁通可达稳态最大值的2倍;二是由于铁心深度饱和使电流急剧增加。电流增大的程度与合闸时电压的相角及铁心的饱和程度有关。在电压的相角为0时合闸,励磁涌流最大。
7 5 励磁涌流衰减很快,小容量变压器仅几个周波就可达到稳态,大容量变压器衰减的慢,约20s才衰减完。励磁涌流对变压器本身没有什么危害,但有可能引起继电保护装Z误动,因此继电保护装Z在设计与整定时,均考虑躲过励磁涌流的影响。 变压器全电压冲击合闸试验,即是变压器空载投入的过程。新安装及大修后的电力变压器在正式投入运行前一定要做冲击合闸试验。这是为了检查变压器的绝缘强度和机械强度,检验差动保护躲过励磁涌流的性能。新安装的设备应冲击5次,大修后设备应冲击三次。分级绝缘的变压器,进行冲击闸时,其中点性必须接地。 措施:发电机出口刀闸断开、变压器保护和冷却投入,母差保护中的启动失灵保护投入,有故障跳不开时,失灵保护动作,不影响系统。 六、变压器的并列运行 变压器并列运行的理想情况:1、数台变压器并列运行时,没有环流;2、负载能按变压器容量大小成比例分配;3、变压器二次电流同相位。这样才能避免并列运行引起的附加损耗,充分利用变压器的容量。 变压器并列运行的条件:1、变压比相等,且一、二次额定电压分别相等;2、短路电压的标幺值相等,且其电阻分量压降和电抗压降也分别相等;3、连接组别相同。 七、变压器的异常运行及分析处理 变压器运行时出现的异常情况主要有:上层油温超限,油色油位异常,气体继电器报警,冷却系统故障及色谱分析不正常等。运行人员发现变压器异常运行时,应及时分析其原因,性质及影响,采取适当的处理措施,以防故障扩大,保护变压器的安全运行。 (一)上层油温超限。上层油温升高时,应从以下几个方面进行分析。 1. 检查变压器的负荷和冷却介质的温度是否发生了较大幅 8 度的变化,并根据有关技术记录,与该负荷和冷却介质温度应有的油温进行比较。 2. 检查变压器的冷却装Z是否发生故障,如风扇,油泵是否运行正常,冷却水压是否正常,冷却装Z电源是否投入或切换正常。 3. 核对表计及其回路是否正常。将现场表计数值与遥测量进行比较,比较的结果应以温度较高者作为控制变压器温度的依据。 4. 若发现油温较平时同样负荷和冷却条件下高出5~10℃且不断上升,冷却器运行正常,则认为变压器已发生故障,应立即联系调度将变压器停运。 5. 单相变压器的任一相油温异常时,应同样视为异常,必须迅速进行分析处理。 (二)油位异常。正常情况下,变压器的油位随温度的变化而变化。而油温则取决于变压器所带负荷的多少,周围环境温度和冷却系统的运行情况。如果变压器有关部分发生渗漏时,油位将会相应降低。变压器油位异常主要有两种情况: 1. 油位过高。原因为变压器长期受高温的影响,受热膨胀,使油位上升;加油时油位偏高;变压器进水。油位太高时会引起溢油,因此,发现油位高时,应及时通过检修人员进行放油处理,但应控制油位与当时的油温相对应。 2. 油位过低。主要原因有变压器漏油;变压器负荷突然降低或外界环境温度明显降低时;强迫油循环导向冷却变压器的冷却渗油,导致变压器油渗入水中较长时间。一般来说,变压器的油位不会在很短的时间大量渗漏。运行人员应随时监控变压器油位的变化情况。当油位低于气体继电器时将报警。油位太低时,可能使铁芯绕组直接与空气接触,后果相当严重。主变油位异常降低时要全面检查,有无漏油,事故排油阀是否被误打开或漏油,并及时制止。如漏油而一时制止不了时,应立即联系停电。不得将重瓦斯保护改投“信号”位Z。如系油温低,可调整冷却器和冷却水,提高油温,并联系检修人员加油,加油时重瓦斯保护应投“信号”位Z,待运行24小时以上,瓦斯继电器再无气体排出后,才允许投至“跳闸”位Z。 (三)冷却系统故障。冷却系统故障时,可能迫使变压器 9 降低出力,严重时可能使变压器被迫停运甚至烧坏。 1. 冷却系统故障的原因。有冷却系统电源故障;单台冷却器开关故障跳闸;油泵、风扇故障;连接管路漏油;冷却水压偏低或无水压。 2. 冷却系统故障的处理。对于油浸风冷变压器,发生风扇电源故障时,应立即调整负荷,使之不超过额定容量70%,单台风扇故障时,可不降低变压器的负荷。 3. 强迫油循环冷却的变压器,如果其冷却装Z电源全部中断,应在10分钟内将其恢复,在处理的同时,要密切注意变压器的上层油温,适当降低负荷运行。若10分钟无法恢复时,则立即将变压器停运。部分冷却器损坏,则应该根据冷却器台数和相应负荷的关系,调整变压器负荷。同时,可适当投入备用冷却器或辅助冷却器,无需调整变压器负荷。 (四)我厂变压器冷却系统故障情况及处理 1. 电源故障。如系厂用电中断,要迅速恢复厂用电。如系工作电源故障,而备用电源切换不良时,应立即手动帮助。冷却器全停保护出口压板可短时退出,并减少有功负荷。 2. 备用冷却器投入。应先检查备用冷却器投入良好。然后再检查故障冷却器的故障原因,并处理。 3. 冷却水中断。检查水压指示或阀门位Z,及时切换水源。如系误发信号,则通知检修人员处理。 4. 断线。一般为电源保险熔断,可更换。如再熔断,则回路及潜油泵可能有短路,停电做措施,通知检修处理。 八、变压器运行中的严重异常现象分析 1. 变压器的油箱内有强烈而不均匀的噪声及放电的声音。噪声是由于铁芯的穿心螺丝夹的不紧,使铁芯松动,造成硅钢片间产生振动。放电吱吱声是由于绕组或引出线对外壳闪络放电,或铁芯接地线断线,造成铁芯对外壳(地)感应而产生的高压发生放电引起的。 2. 变压器油枕或防爆管喷油。这时表明变压器发生严重故障。由于油位的降低,气体继电器可能动作,使变压器两侧开关跳闸。 3. 变压器在正常负荷和冷却方式下油温不断升高。变压器在正常负荷和冷却方式下油温不断升高说明变压器内部有故 10 包含总结汇报、文档下载、教学研究、办公文档、教程攻略、IT计算机、旅游景点以及电力变压器运行及维护等内容。本文共3页
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变压器励磁涌流影响的保护整定(1)
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引言新投入运行的变压器,除按交接试验标准做一些必需的试验及保护、二次方面的试验外,在正式投入前,通常都要做空载全电压合闸冲击试验。做空载合闸冲击试验的目的是:检查变压器的相关保护是否误动。带电投入空载变压器时,会产生励磁涌流,其值可达6~8倍额定电流。励磁涌流开始衰减较快,一般经0.5~1 s即可减至0.25~0.5倍额定电流,但全部衰减完毕时间较长,中小变压器约几秒,大型变压器可达10~20 s,故励磁涌流衰减初期,往往使差动保护误动,造成变压器不能投入。因此,空载冲击合闸时,在励磁涌流作用下,可对差动保护的接线、特性、定值进行实际检查,并作出该保护可否投入的评价和结论。1 励磁涌流产生的原因1.1 励磁涌流产生的机理以单相变压器为例,说明其空投时励磁涌流产生的机理。忽略变压器及合闸回路电阻的影响,且电源电压的波形为正弦波,则空投瞬间变压器铁心中的磁通与外加电压的关系为: 式中:N为变压器空投侧绕组的匝数;&为铁心中的磁通;Um为电源电压的幅值;&为合闸角;&为角速率,当频率为50 Hz时,&=314。考虑电源回路及变压器绕组的有效电阻及损耗,由式(1)求解可得:
式中: ;T为时间常数,与合闸回路的损耗及感抗有关。式(2)中的第一项为磁通的强迫分量;第二项为磁通的自由分量或衰减分量。由式(2)可以看出,在空投变压器的瞬间,铁心中的磁通由三部分组成,即强迫磁通&mcos(&t+&)、剩磁通&s及决定于合闸角&的磁通&mcos&。根据式(2)及不考虑自由分量或衰减分量,并设合闸角&=0,剩余磁通&s=0.9&m时,在合闸瞬间变压器铁心中的综合磁通变化曲线如图1所示。在图1中,曲线①为外加电压波形;曲线②为铁心中的强迫磁通(或稳定磁通)波形;曲线③为空投变压器时铁心中的综合磁通波形。 可以看出,当初始合闸角等于0&,变压器铁心中的剩余磁通&s=0.9时,铁心中的最大磁通达2.9&m,从而使变压器铁心严重饱和,励磁电流猛增,即产生所谓励磁涌流。1.2 影响励磁涌流大小的因素由式(2)可以看出,空投变压器时,铁心中磁通的大小与&m,cos&及&s有关,而励磁涌流的大小与铁心中磁通的大小有关。磁通越大,铁心越饱和,励磁涌流就越大。因此,影响励磁涌流大小的因素主要有:(1)电源电压。变压器合闸后,铁心中强迫磁通的幅值&m=Um/N&。因此,电源电压越高,&m越大,励磁涌流越大。
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变压器的励磁涌流
变压器空载电流稳态时可能只有几十毫安, 用数字万用表毫安档测量时却可能把保险丝给烧毁...
变压器加电瞬间有明显的声响....
这些问题都可能与变压器的励磁涌流有关. 网上有很多资料, 比如互动百科就有 &励磁涌流& 的词条:
这是其中部分文字节选:
 当合上断路器给变压器充电时,有时可以看到变压器电流表的指针摆得很大,然后很快返回到正常的空载电流值,这个冲击电流通常称之为励磁涌流,特点如下:
  1)涌流含有数值很大的高次谐波分量(主要是二次和三次谐波),因此,励磁涌流的变化曲线为尖顶波。
  2)励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度有关,饱和越深,电抗越小,衰减越快。因此,在开始瞬间衰减很快,以后逐渐减慢,经0.5~1s后其值不超过(0.25~0.5)In。
  3)一般情况下,变压器容量越大,衰减的持续时间越长,但总的趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。
  4)励磁涌流的数值很大,最大可达额定电流的8~10倍。当整定一台断路器控制一台变压器时,其速断可按变压器励磁电流来整定。
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还是有一些区别的.
励磁涌流不是每次合闸都一定会出现. 在特定的合闸时情况下, 励磁涌流可能为零.
电机的启动电流是每次都有的.
就象电动机的启动电流。
wgh1027 发表于
& & 不象。
励磁涌流不是每次合闸都一样,这与合闸时碰到的波形周期有关,如三相时先碰到两相升一相为谷时(图中A)涌流大,反之小(图中B)。
单相合闸时碰到波峰时大(图中A),反之小(图中B)。&&( 注;&&自己的见解 )
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14:36 上传
对于单相变压器而言, 如果不考虑铁芯剩磁的影响, 在电压波形的峰值处合闸励磁涌流最小, 而在电压的过零点处合闸励磁涌流最大.
傻练一通 发表于
励磁涌流不是每次合闸都一样,这与合闸时碰到的波形周期有关,如三相时先碰到两相升一相为谷时(图中A)涌流 ...
我很赞同!!!
学习了楼主辛苦
原来变压器不能在零电压时频繁接通电源,难怪我那个不发热的变压器也会发烧,看来过零控制只适合容性负载。
看了这贴受益匪浅。
测变压器电流时为避开励磁涌流可先将电流表短接。
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
眉间尺 发表于
对于单相变压器而言, 如果不考虑铁芯剩磁的影响, 在电压波形的峰值处合闸励磁涌流最小, 而在电压的过零点处 ...
的确。电工原理上讲是如此。
对于三相交流电而言,任意时刻三相电压都不会为零,故合闸总会有涌流,
眉间尺 发表于
还是有一些区别的.
励磁涌流不是每次合闸都一定会出现. 在特定的合闸时情况下, 励磁涌流可能为零.
电机的 ...
单相交流电有可能涌流为零,三相交流电任何时候都不可能为零。
本帖最后由 眉间尺 于
11:27 编辑
Prophet 发表于
的确。电工原理上讲是如此。
对于三相交流电而言,任意时刻三相电压都不会为零,故合闸总会有涌流,
在电压过零点合闸涌流最大。
塞外老客 发表于
单相交流电有可能涌流为零,三相交流电任何时候都不可能为零。
确实如此。
不过只要避开电压过零点,涌流不会太大。
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