一、变压器励磁涌流的计算公式?
计算变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器,用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压,
u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1)
u1:一次电压,
um:一次电压的峰值,
α:合闸瞬间的电压初相角,
R1:变压器一次绕组的电阻,
N1:变压器一次绕组的匝数,
φ:变压器一次侧磁通。
由于i1R1相对比较小,在分析瞬态过程初始阶段可以忽略不计,所以
umcos(wt+α)= N1dφ/dt
二、励磁涌流计算公式?
励磁涌流(inrush current)的发生,很明显是受励磁电压的影响。即只要系统电压一有变动,励磁电压受到影响,就会产生励磁涌流。在不同的情况下将产生如下所述的初始(initial inrush)、电压复原(recovery inrush)及共振(sympathetic inrush 共感)等不同程度的励磁涌流。其瞬时尖峰值及持续时间,将视下列各因素的综合情况而定,可能会高达变压器额定电流的8~30倍。
计算
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器,用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压,
u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1)
u1:一次电压,
um:一次电压的峰值,
α:合闸瞬间的电压初相角,
R1:变压器一次绕组的电阻,
N1:变压器一次绕组的匝数,
φ:变压器一次侧磁通。
由于i1R1相对比较小,在分析瞬态过程初始阶段可以忽略不计,所以
umcos(wt+α)= N1dφ/dt
dφ= ( um/ N1) cos(wt+α) dt
积分,得
φ=( um/ N1) sin(wt+α)+c
φ=φm sin(wt+α)+c φm为主磁通峰值,c为积分常数。
设铁芯无剩磁当t=0时,φ=0 所以c=-φmsinα
所以空载合闸磁通为:
φ=φm sin(wt+α) -φmsinα 由式可得空载合闸磁通的大小与电压的初相角α有关考虑最不利的情况:
当α=90时,电压过零
φ=φm sin(wt+900) -φm=φmcoswt-φm
三、什么是变压器的励磁涌流,励磁涌流的大小与什么因素有?
变压器全电压充电时,在其绕组中产生的暂态电流,变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流称为变压器励磁涌流。励磁涌流的大小跟剩余的磁通、合闸的相应幅值、变压器的容量、铁芯的本身特征都有关。
四、励磁涌流的特点?
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),主要是偶次谐波,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) 。
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6~8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。
3 励磁涌流的大小
3.1 合闸瞬间电压为最大值时的磁通变化
在交流电路中,U=dΦ/dt,可见磁通Φ总是落后电压U90°相位角,如果U=Um*sin(ωt),则Φ=Um/ω*cos(ωt)+C,分别为强迫分量和衰减的自由分量。如果在合闸瞬间,电压正好达到最大值时,则磁通的瞬间值正好为零,即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通。在这种情况下,变压器不会产生励磁涌流。
3.2 合闸瞬间电压为零值时的磁通变化
当合闸瞬间电压为零值时,它在铁芯中所建立的磁通为最大值(-Φm)。可是,由于铁芯中的磁通不能突变,既然合闸前铁芯中没有磁通,这一瞬间仍要保持磁通为零。因此,在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz,其幅值为Φm。
这时,铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成。由于磁通是双标量,铁芯中合闸瞬间磁通为2Φm,如果合闸时铁芯还有剩磁Φ0,磁通Φ还会更大!实际运行中可达到2.7倍的Φm。因此,在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。虽然我们很难预先知道在哪一瞬间合闸,但是总会介于上面论述的两种极限情况之间。
变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定,铁芯越饱和,产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。由于在最不利的合闸瞬间,铁芯中磁通密度最大值可达2Φm,这时铁芯的饱和情况将非常严重,因而励磁电流的数值大增,这就是变压器励磁涌流的由来。励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右,在不考虑绕组电阻的情况下,电流的峰值出现在合闸后经过半周的瞬间。但是,由于绕组具有电阻,这个电流是要随时间衰减的。对于容量小的变压器衰减得快,约几个周波即达到稳定,大型变压器衰减得慢,全部衰减持续时间可达几十秒。
综上所述,励磁涌流和铁芯饱和程度有关,同时铁芯的剩磁和合闸时电压的相角可以影响其大小。
五、什么是变压器的励磁涌流?
什么是励磁涌流?
变压器励磁涌流是:变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流。
变压器投入前铁芯中的剩余磁通,与变压器投入时工作电压,产生的磁通方向相同时,其总磁通量远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生极大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍。励磁涌流随变压器投入时系统电压的相角,变压器铁芯的剩余磁通和电源系统,地阻抗等因素而变化,最大涌流出现在变压器投入时,电压经过零点瞬间(该时磁通为峰值)。变压器涌流中含有直流分量,和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约为5-10秒,小容量变压器约为0.2秒左右。
概述
变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电器,用于把低电压变成高电压或把高电压变成低电压,是交流电输配系统中的重要电气设备。当变压器合闸时,可能产生很大的电流,本文主要论述该电流的产生和影响。
六、变压器励磁涌流有哪些特点?
励磁涌流的危害性
1.1引发变压器的继电保护装置误动,使变压器的投运频频失败;
1.2变压器出线短路故障切除时所产生的电压突增,诱发变压器保护误动,使变压器各侧负荷全部停电;
1.3a电站一台变压器空载接入电源产生的励磁涌流,诱发邻近其他b电站、c电站等正在运行的变压器产生“和应涌流”(sympatheticinrush)而误跳闸,造成大面积停电;
1.4数值很大的励磁涌流会导致变压器及断路器因电动力过大受损;
1.5诱发操作过电压,损坏电气设备;
1.6励磁涌流中的直流分量导致电流互感器磁路被过度磁化而大幅降低测量精度和继电保护装置的正确动作率;
1.7励磁涌流中的大量谐波对电网电能质量造成严重的污染。
1.8造成电网电压骤升或骤降,影响其他电气设备正常工作。
七、变压器励磁涌流国家标准?
根据《电力建设施工、验收及质量验评标准》电气装置安装工程-电力变压器、油浸电抗器、互感器施工验收规范GBJ148-1990第2.10.3条规定:
"变压器、电抗器应进行5次空载全电压冲击合闸,应无异常情况;第一次受电后持续时间不应少于10min"。
"变压器、电抗器第一次全电压带电必须对各部进行检查,如声音是否正常、各联接处有无放电等异常情况,故规定第一次受电后持续时间应不少于10min".
此外,空载变压器投入电网时,会产生励磁涌流。励磁涌流一般可达6--8倍的额定电流,经0.5--1秒后可能衰减到0.25--0.5倍额定电流,但是全部衰减的时间较长,大容量的变压器需要几十秒。由于励磁涌流能产生很大的电动力,所以冲击试验也是为了考核变压器的机械强度和继电保护装置动作的可靠程度。规程中规定,新安装的变压器冲击试验5次,大修后的变压器冲击试验3次,合格后方可投入运行。
八、励磁涌流正常范围?
空载变压器投入电网时,会产生励磁涌流。励磁涌流一般可达6--8倍的额定电流,经0.5--1秒后可能衰减到0.25--0.5倍额定电流,但是全部衰减的时间较长,大容量的变压器需要几十秒。由于励磁涌流能产生很大的电动力,所以冲击试验也是为了考核变压器的机械强度和继电保护装置动作的可靠程度。规程中规定,新安装的变压器冲击试验5次,大修后的变压器冲击试验3次,合格后方可投入运行。
变压器空载合闸时,电源侧绕组会出现励磁涌流,励磁涌流是额定电流的3~7倍,时间非常短,对变压器冲击比较大。
九、励磁涌流与变压器容量的关系?
变压器的励磁涌流是指变压器空载合闸时,由于铁芯饱和而产生很大的空载合闸电流。励磁涌流大大超过了稳态的空载电流,甚至可以达到额定电流的5~7倍。
励磁的大小主要受以下因素影响:
1、 与合闸时铁芯的剩磁Φ和电压相位角ψ有关。合闸时ψ=0,Φm在半波内能变化到2Φm。有同向剩磁Φ时将增加到2Φm+Φr,励磁涌流将更为严重。
2、 与变压器的容量有关。变压器的容量越大,励磁涌流持续时间越长,可达5~10s之久。在三相变压器中总会有一相要产生这种过渡现象。但目前的差动继电器已经能够躲过由于励磁涌流的影响而产生的误动作。
励磁涌流过大的危害有:
1、 引发继电保护器的误动,使变压器的投运失败。
2、 变压器出线短路故障切除时所产生的电压增加,诱发变压器保护误动,使变压器各侧负荷全部停电。
3、 A电房变压器空载接入电源产生励磁涌流,会诱发邻近B电房、C电房正在运行的变压器产生和应涌流而误跳闸,造成大面积停电。
4、 励磁涌流过大还会导致变压器及断路器因电动力过大受损。
5、 诱发操作过电压,损坏电气设备。
6、 励磁涌流会产生大量谐波,影响电源质量。
7、 造成电压骤升骤降,影响其他电器设备正常工作
十、变压器的励磁涌流有什么特点?
励磁涌流有以下特点:1) 包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏于时间轴的一侧。2) 包含有大量的高次谐波分量,并以二次谐波为主。3) 励磁涌流波形之间出现间断。
- 相关评论
- 我要评论
-