干式變壓器勵(lì)磁涌流影響的保護(hù)整定

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除了一些必要的試驗(yàn)、保護(hù)試驗(yàn)和根據(jù)交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的二次試驗(yàn)外，空載全電壓合閘脈沖試驗(yàn)通常在新型干式變壓器投入運(yùn)行前進(jìn)行。空載合閘沖擊試驗(yàn)的目的是檢查干式變壓器的相關(guān)保護(hù)是否誤動(dòng)作。空載干式變壓器充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，可達(dá)額定電流的6 ~ 8倍。勵(lì)磁涌流開(kāi)始迅速衰減，可在0.5 ~ 1 s內(nèi)降至額定電流的0.25 ~ 0.5倍，但衰減需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成，中小型干式變壓器約需幾秒鐘，大型干式變壓器需10 ~ 20 s。因此，在勵(lì)磁涌流衰減的初始階段，差動(dòng)保護(hù)經(jīng)常發(fā)生故障，導(dǎo)致干式變壓器的故障。因此，在勵(lì)磁涌流的作用下，可以在空載沖擊切換時(shí)實(shí)際檢查差動(dòng)保護(hù)的接線(xiàn)、特性和整定值，并對(duì)保護(hù)能否投入運(yùn)行做出評(píng)估和結(jié)論。

1浪涌電流的原因

1.1涌流的機(jī)理

以單相干式變壓器為例，闡述了空投勵(lì)磁涌流的機(jī)理。

忽略干式變壓器和合閘回路電阻的影響，電源電壓波形為正弦波，空投瞬間干式變壓器鐵芯中的磁通量與施加電壓的關(guān)系如下：

其中n是干式變壓器空投側(cè)繞組的匝數(shù)；是鐵芯中的磁通量；Um是電源電壓的幅度；是關(guān)閉角度；是角速度，當(dāng)頻率為50 Hz時(shí)，=314。

考慮到電源電路和干式變壓器繞組的有效電阻和損耗，可以通過(guò)求解公式(1)得到：

其中：

；t是時(shí)間常數(shù)，與閉合電路的損耗和電感有關(guān)。公式(2)中的較好項(xiàng)是磁通量的受迫分量；第二項(xiàng)是磁通量的自由分量或衰減分量。

從公式(2)可以看出，干式變壓器跌落瞬間鐵芯中的磁通由三部分組成，即強(qiáng)制磁通mcos(t)、剩余磁通S和由閉合角決定的磁通mcos。根據(jù)公式(2)，在不考慮自由分量或衰減分量的情況下，假設(shè)合閘角=0，剩余磁通s=0.9 m，干式變壓器鐵心合閘瞬間的綜合磁通變化曲線(xiàn)如圖1所示。在圖1中，曲線(xiàn)是施加的電壓波形；曲線(xiàn)是鐵芯中受迫磁通(或穩(wěn)定磁通)的波形；曲線(xiàn)是干式變壓器空投時(shí)鐵芯內(nèi)的綜合磁通波形。

可以看出，當(dāng)初始合閘角等于0，干式變壓器鐵芯中剩余磁通s=0.9時(shí)，鐵芯中較大磁通達(dá)到2.9 m，使得干式變壓器鐵芯嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流急劇增大，即產(chǎn)生所謂的勵(lì)磁涌流。

1.2影響涌入電流大小的因素

從公式(2)可以看出，干式變壓器空投時(shí)，鐵芯中的磁通與M、cos、S有關(guān)，而涌流與鐵芯中的磁通有關(guān)。磁通量越大，鐵芯越飽和，涌流越大。因此，影響涌流大小的因素主要包括：

(1)電源電壓。干式變壓器接通后，鐵芯中受迫磁通的幅值為m=um/n，因此電源電壓越高，m越大，涌入電流越大。

1來(lái)源：電子發(fā)燒友