变压器的励磁涌流有什么特点?
波形特征
励磁涌流的波形通常呈现尖顶形状,这表明其中含有相当成分的非周期分量和高次谐波分量。这些高次谐波中,二次和三次谐波最为常见。随着时间的推移,某一相的二次谐波含量甚至可能超过基波分量的一半以上。
幅值与相位相关
励磁涌流的幅值与变压器空载投入时的电压初相角直接相关。对于单相变压器而言,当电压过零点投入时,励磁涌流的幅值最大。由于三相变压器各相间存在120度的相位差,因此各相的涌流情况也会有所不同。
间断角现象
在最初的几个波形中,励磁涌流会出现间断角。这是励磁涌流的一个重要特征,可以通过检测这一现象来识别励磁涌流。
时间常数的影响
励磁涌流的衰减时间常数受多种因素影响,包括变压器的阻抗、容量和铁心材料等。一般来说,变压器容量越大,衰减的持续时间越长,但总体趋势是涌流的衰减速度往往比短路电流衰减慢一些。
大幅值
励磁涌流的数值通常很大,可以达到变压器额定电流的5~10倍,是空载电流的50~100倍。尽管如此,励磁涌流的衰减速度相对较快。
磁通与电压的关系
在正常稳态时,铁心中的磁通滞后外加电压90度(电感上的电流落后外加电压90度)。如果在合闸瞬间,电压正好达到最大值时,则磁通的瞬间值正好为零,即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通,在这种情况下,变压器不会产生励磁涌流。相反,当合闸瞬间电压为零值时,它在铁芯中所建立的磁通为最大值(Φm),但由于铁芯中的磁通不能突变,会引发励磁涌流。
综上所述,变压器的励磁涌流具有独特的波形特征、幅值变化、间断角现象以及与磁通和电压之间的复杂关系,这些特点对于变压器的保护和运行管理至关重要。