干式變壓器和換流干式變壓器保護(hù)研究第二章(一

第二章單相干式變壓器勵(lì)磁涌流分析

2.1勵(lì)磁涌流機(jī)理

當(dāng)干式變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，勵(lì)磁電壓的突然升高可能會(huì)使干式變壓器鐵芯飽和。在鐵心非線性勵(lì)磁的作用下，會(huì)出現(xiàn)較大的暫態(tài)勵(lì)磁電流，稱(chēng)為勵(lì)磁涌流[2]。

以一臺(tái)單相干式變壓器空載合閘為例，假設(shè)電源電壓為零內(nèi)阻，等效電路如圖2-1a所示。假設(shè)干式變壓器在t=0時(shí)刻突然接通電壓為u的無(wú)窮大系統(tǒng)，忽略干式變壓器的漏電壓降L，用雙折線擬合鐵芯磁化曲線(圖2-1b)，使干式變壓器一次繞組匝數(shù)N=1。

圖2-1單相干式變壓器模型

此時(shí)，核心通量為

其中額定工作磁通為合閘時(shí)鐵芯剩磁。

當(dāng)干式變壓器達(dá)到正向飽和，即磁通量時(shí)，涌入電流[3]為

其中，是干式變壓器飽和后的勵(lì)磁電抗，是合閘時(shí)電源的相角(即合閘角)，ims是飽和點(diǎn)的勵(lì)磁電流。

同樣，當(dāng)時(shí)的負(fù)浪涌電流為

由此可以計(jì)算出浪涌電流波形(如圖2-2a所示)。飽和嚴(yán)重時(shí)，勵(lì)磁涌流呈現(xiàn)明顯畸變的尖波，諧波含量豐富(如圖2-2b)，尤其是二次諧波，波形周期性中斷。在此基礎(chǔ)上，可以識(shí)別空投干式變壓器中是否出現(xiàn)浪涌電流，并鎖定進(jìn)行保護(hù)。

圖2-2浪涌電流示例

1來(lái)源：百度文庫(kù)