李士波
大唐武安发电有限公司 河北 邯郸 056300
摘要:变压器的励磁涌流是一个比较复杂的问题，还需要对其各涌流暂态过程、波形特点进行分析，采取合理的措施应对其系统影响。本文主要从作者实际工作经验入手，分析励磁涌流对其继电保护影响，并且提出了应对的措施，希望对有关从业人员带来帮助。
关键词：励磁涌流；继电保护；措施
前言：在小型的变电所投入试运行的时候，都会出现类似的故障，有一条或者是多条10kV出线在试送电开关合闸的时候，过流保护就动作，在不带线路，空合开关的时候，都可以进行依次成功。经过分析得知，线路的变压器励磁涌流所造成的继电器保护误动作，下面就对其进行分析。
1 励磁涌流的产生及其特点的分析
励磁涌流产生
在变压器投入之后，绕组在磁路中的变压器就会出现偏磁的情况，这个情况实际上就是单极性的，就该磁通极性、投入前变压器剩磁极性实施比较分析，在相同的时候，就会出现稳态磁、剩磁、偏磁叠加，使得出现饱和磁路的情况，使得励磁的电抗绕组在地变压器的时候，出现比较大的励磁涌流情况。
1.2 励磁的涌流特点分析
高次谐波的分量将会大量的存在励磁涌流中，主要电流是二次谐波分量，尖顶波则是变化曲线。在三相变压器中存在着不同大小的二次谐波，但是就比较大的二次谐波至少存在着一相，励磁涌流的波形明显是偏于时间轴一侧，有着比较大的非周期分量电流。励磁涌流的衰减常数、铁芯饱和程度有着直接的联系，饱和越深，电抗就越小，衰减就越快。中小变压器涌流的倍数比较大，衰减就越快。大型变压器涌流倍数比较小，衰减慢，励磁涌流并非是正弦波，呈现出尖顶波，相邻两个的波形监督，其宽度则是间断角的，间断角大小与其铁芯的饱和、磁通等有着直接影响。
1.3 励磁的涌流危害分析
直流分量在励磁涌流的过程中，会过渡的将其电流互感器磁路实施磁化，对其测量的精准度有所影响，极易造成变压器的继电保护装置误动，影响到变压器差动保护，使得变压器投入运行的时候出现屡次出失败。把电流接入到一台空载变压器上，使得生成磁力的涌流，造成电气内部的相邻连接电站运行变压器的涌流，出现误跳闸的情况，造成大面积停电事故。如果说励磁涌流的数值比较高，就会造成断路器、变压器因为动力比较大产生的受损，使得电网电压骤升、骤降，造成其他电气设备不能正常的工作，特别容易诱发出电压的过操作，对其电气设备有所损坏。
2 限制的措施
简单来讲方法是提升定时过流保护动作值，按照躲过变压器的励磁涌流进行整定。但是这个方法在线路比较长的出现保护过程中，是难以满足灵敏度的要求，所以是不可取的。变电所采用的CMOS集成电路控制保护的系统，在回路当手动合闸的时候，线路中的变压器励磁涌流，使得产生过流保护启动，在这个过程中芯片上的1/2 脚中任何一脚处在高电平，而3脚输出高电平，3脚有两路出处，一路经过延时保护回路跳闸。因为过电流保护主要是带有0.5s的延时，在前面所分析的过程中，变压器的励磁涌流在0.5s内可以降低到额定的电流以下，还需要采用保护本身延时回路，进而躲过变压器励磁涌流所产生的本回路误动作情况。
而另外一回路主要是起到防止跳跃和手合加速跳回路的方式，在这个时候3脚高电平，在经过电容滤波的延时，该回路已经送到了与门芯片的1 脚，延时的时间为t=R1. C，所以故障是出于手动合闸瞬间，在这个过程中，或门3芯片的2脚是高电平。所以还需要使得其与门3芯片的1脚在手合瞬间是低电平的，使得3脚都是低电平。所以为实现这个目的，还需要经过延时回路进行完成。依据原电阻R1、C的参数求得出原过流保护延时时间t=0.047s，因为延时的时间比较短，使得门3芯片的1/2 脚基本上是高电平，使得3脚是高电平，引起过流保护误动作。
3 加强对励磁涌流问题的合理应用
第一，尽可能的对变压器内部结构的改善。变压器内部结构是影响其励磁涌流大小和造成后果出现的主要因素，所以在进行制作变压器的时候，在对有关技术指标满足的基础上，经过改进变压器的内部措施，进而降低励磁涌流及其造成的后果。主要措施如下：铁芯的原材料
选择方面还需要尽可能的考虑剩磁量，对铁芯磁通密度的工作点进行降低，适当增加铁芯面积，进而衡量铁芯的夹紧力，保证其有着足够的宽裕可以承受励磁涌流冲击力。在这个过程中，绕组匝间、对地绝缘强度的增强。第二，对工程设计的优化。在实施设计阶段，还需要充分考虑变压器各侧配置的变压器选择，特别是参数和特性，目的在于保证变压器的主绝缘。断路器的选择标准也很关键，只有确保其性能的良好，才能避免励磁涌流的出线问题出现，断口电弧重燃，性能好的断路器配置是在变压器的高侧压能够减少励磁涌流幅值。选择电流互感器的时候，还需对其励磁特点进行充分考虑。第三，对电容器并联到变压器压侧，依据资料分析得知，励磁涌流的出现因为变压器内的磁通铁芯达到了饱和状态，应该采取有针对性的措施组织绕组内磁通是接近饱和值的，减少火灾，进而去除励磁的涌流。将其电容器并联到变压器的低压侧方法就是在这样的情况下产生的，变压器的低压侧磁通性好，和高压侧的磁通是相反的，进而实现绕组的磁通饱和状态。第四，过滤谐波。在启动新设备的时候，还需要充分考虑其设置滤波功能的充电保护，在之前特点中就指出励磁的涌流谐波数含量多，其中包含直流分量、二次、三次谐波，这些都早造成保护误动作出现的主要因素。若是保护装置存在着二次谐波的控制，可以对其充电保护的灵敏度进行提升，避免产生二次谐波的误动作出现。
结束语：
总的来说，电力变压器励磁涌流的出现会对其继电保护的效果有着直接影响，影响到电力系统的运行稳定性、安全性。在变压器空载合闸的时候，所出现的励磁涌流主要含有谐波的分量、直流的分量，将会对其电力系统供电质量有所影响，还会造成变压器保护设备的误动作，使得铁芯饱和，产生绕组变形的情况，直接影响到变压器的运行过程及其使用寿命。变压器的励磁涌流问题的出现及其影响与电力系统的运行方式、铁芯合闸电压相位、合闸回路参数等有着直接联系，我们还需对其各方面的控制，保证其运行过程的稳定。
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