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分享变压器纵联差动暂态情况下的不平衡电流的分析

时间：2020-06-25

分享变压器纵联差动暂态情况下的不平衡电流的分析

由变压器励磁涌流产生，变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧，对差动回路来说，励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此，它必然给纵差保护的正确工作带来不利影响。正常情况下，变压器的励磁电流很小，通常只有变压器额定电流的3%～6%或更小，故纵差保护回路的不平衡电流也很小。在外部短路时，由于系统电压降低，励磁电流也将减小。

因此，在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。但是，在电压突然增加的特殊情况下，比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下，则可能出现很大的励磁电流，这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。励磁涌流具有如下特征:

①励磁涌流数值很大，最大可达变压器额定电流的6～8 倍;

②励磁涌流包含有很大成分的非周期分量，波形呈尖顶波形且偏于时间轴的一侧;

③励磁涌流包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主;

④励磁涌流相邻波形是不连续的，因而波形之间出现了间断角。由于励磁涌流的存在，使变压器差动回路产生很大的不平衡电流，常常导致纵差保护的误动作，给变压器纵差保护的实现带来困难。

由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生，纵差保护是瞬动保护，它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。因此，必须考虑外部故障暂态过程的不平衡电流对它的影响。在变压器外部故障的暂态过程中，一次系统的短路电流含有非周期分量，它对时间的变化率很小，很难变换到二次侧，而主要成为互感器的励磁电流，从而使互感器的铁心更加饱和。本来按10%误差曲线选择的电流互感器在变压器稳态外部短路时，就会处于饱和状态，再加上非周期分量的作用则铁心将严重饱和。因而，电流互感器的二次电流的误差更大，暂态过程中的不平衡电流也将更大。