变压器和应涌流现象分析及对策研究摘要:在变压器等值电路的基础上,从磁通变化的角度出发,分析了和应涌流的产生机理;然后深入研究了变压器和应涌流变化特点、影响因素,讨论了和应涌流对变压器和发电机保护的不良影响,提出了相应的防范措施。关键词:变压器;励磁涌流;和应涌流;发电机;差动保护;防范措施:T1文献标识码:A:1672-1098(2010)02-0038-04ResearchonCountermeasuresandAnalysisofSympatheticInrushinOperatingTransformersLI激a-kun????1,2??,ZHOUHai-bo??2,WANGFeng????1,2??(1.CollegeofElectricEngineering,WuhanUniversity,WuhanHubei430072,China;2.Chang激angEngineeringVocationalCollege,WuhanHubei430212,China)Abstract:Intransformerequivalentcircuit,theprincipleofsympatheticinrushwasanalyzedbasedonmagneticfluxchanges.Mechanismofsympatheticinrushoccurrencewasanalyzed.Characteristicsofsympatheticinrushchangesanditsinfluencingfactorswerestudied.Adverseinfluenceofsympatheticinrushontransformerandgeneratorprotectionwasdiscussed.Countermeasurestosympatheticinrushwereproposed.Keywords:transformer;sympatheticinrush;magnetizinginrush;generator;differentialprotectioncountermeasure变压器是电力系统中极其重要的电气设备,其运行状态直接关系到电力系统能否稳定、连续、高效地工作。长期以来差动保护一直是变压器保护中的主保护。变压器在投运过程中会产生励磁涌流,国内外学者对励磁涌流的产生机理及其对变压器保护的影响进行了大量的研究,提出了很多防止涌流引起差动保护误动的方法。近年来出现了多起空投变压器导致相邻变压器或发电机差动保护和后备保护误动的现象,该现象与变压器的和应涌流有关,和应涌流问题越来越引起继电保护界的关注。本文分析了并联和串联变压器和应涌流的产生机理、变化特点以及影响因素,讨论了和应涌流对继电保护的影响,提出了应对措施。1和应涌流的产生机理当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时,一旦铁芯饱和后,相对导磁率接近于1,励磁阻抗减小,则出现数值很大的励磁电流即励磁涌流。其数值可达额定电流6～8倍以上,此电流可能引起保护误动作。当发电厂或变电所内母线上连接两台或两台以上的变压器时,如果一台变压器进行空载合闸,在变压器绕组中将出现励磁涌流,与此同时,在另外一台并联或级联运行的中性点接地变压器绕组中也将出现浪涌电流,称作为和应涌流。和应涌流产生的本质原因是由于合闸变压器励磁涌流流过系统电阻使得变压器工作母线电压降低,使铁芯饱和所致????[1]??。下面以两台单相变压器并联和级联为例说明和应涌流的产生过程。1.1并联变压器和应涌流的产生过程两台双绕组变压器并联,等值电路如图1所示。图1并联运行变压器等值电路图1中变压器T??1已正常运行,变压器T??2空载投入,当开关QF合闸时,变压器T??2中会产生励磁涌流??i??2,i??2??偏向于时间轴的一侧,含有大量的非周期分量,非周期分量电流通过系统电阻造成的电压降使得变压器T??1、T??2的母线电压产生直流偏移,由于变压器的磁通是加载在变压器上的电压的积分,T??1的新增磁通将随着母线电压的偏移而向一侧偏移发展,此偏移磁通叠加周期磁通分量将导致T??1铁芯在偏移一侧饱和,使T??1产生和应涌流。具体过程如下:根据楞次定律??u=-??d??Ψ??d??t?Ъ暗缭吹缪沟亩猿菩钥梢缘玫奖溲蛊?T??1、T??2与周期磁通变化量为????Δ??Ψ??1=-[∫t+Tti??s(t)R??s??d??t+∫t+Tti??1(t)R??1??d??t]=-[∫t+Tti??1(t)(R??1+R??s)??d??t+∫t+Tti??2(t)R??s??d??t]??Δ??Ψ??2=-[∫t+Tti??s(t)R??s??d??t+∫t+Tti??2(t)R??2??d??t]=-[∫t+Tti??1(t)R??s??d??t+∫t+Tti??2(t)(R??2+R??s)??d??t]??即????Δ??Ψ??1??Δ??Ψ??2=-∫t+TtR??s+R??1R??sR??sR??s+R??2i??1i??2??d??t??在和应涌流产生的初期,设变压器T??1已处于稳态运行,则T??1中的电流不含直流分量,而T??2中的电流??i??2??为空载合闸励磁涌流,含有很大的直流分量,假设??i??2??为正值,则Δ??Ψ????1与Δ??Ψ????2均为负,多个周期磁链都在向负方向偏移,其结果是使得T??1磁链??Ψ????1中的非周期分量...