什么是变压器励磁电流

Question

如题所述

Answer 1

变压器的励磁涌流（激磁电流）仅流经变压器的某一侧。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2-5%。当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的，具体分析如下：
当二次侧开路而一次侧接入电网时，一次电路的方程为
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有关考虑最不利情况
当α=90时，电压过零
φ=φm sin(wt+900) -φm=φmcoswt-φm 磁通有两个分量，周期分量φmcoswt与非周期分量φm，此时磁通的最大值为稳态时磁通的2倍。如果同时考虑剩磁的影响这个值还要更大些。 我们知道变压器正常情况下是工作在铁芯磁化曲线的膝点附近，此时铁芯已接近或略微饱和了。当磁通达到2倍φm以上时，铁芯就高度饱和了,变压器的励磁电流大幅度增加，可达额定电流的6~8倍。励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压，铁芯的剩磁大小、方向，回路阻抗，变压器的容量和铁芯的性质有关。电流可达到额定电流的6~8倍,但时间过程不会太长解决方法:将变压器过流保护动作时间(定时限或反时限)拉长使变压器在空投时,过流保护不动作即可。

Answer 2

变压器空载时一次线圈中流过的在变压器磁芯中产生磁通所需要的电流就是励磁电流。
这个电流由变压器主磁通在一次绕组产生的与外部电势方向相反电势和与外部电势差值和一次绕组的感抗决定（二次绕组空载互感为零）。

Answer 3

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。