涌流抑制技術

涌流抑制是抑制電力變壓器勵磁涌流以提高變壓器保護的正確動作率的技術。通過採用抑制技術來減少勵磁涌流對變壓器的破壞和影響，能確保變壓器功能與作用的正常發揮。維護電力系統的正常運轉為了減少這些問題的出現，就要積極採用抑制技術，控制勵磁涌流的規模，維護變壓器的安全平穩工作。

基本介紹

• 中文名：涌流抑制技術
• 外文名： Inrush Current Inhibition
• 學科：電力工程
• 作用：抑制變壓器勵磁涌流
• 方法實例：在變壓器一次側串電阻方法
• 分類：內部控制、外部控制方法

勵磁涌流的危害

在影響變壓器差動保護出線不平衡電流的眾多因素當中，以變壓器空載合閘或外部故障切除所產生的勵磁涌流最為嚴重。其表現主要體現在兩個方面，一方面是勵磁涌流只存在於變壓器的電源側，而負載側由於開路沒有電流流過，另一方面是勵磁涌流的大小可以達到變壓器額定電流的幾倍甚至是幾十倍。如果不能正確識別或者抑制勵磁涌流，其流入差動保護迴路後就將會造成差動保護誤動。除了產生誤動對變壓器差動保護造成不利影響以外，勵磁涌流還有可能對差動保護造成拒動或延緩動作的情況。比如，當變壓器發生匝間短路，或者高壓側經高阻接地的單相短路，雖然這兩種情況也屬於變壓器內部短路故障，但是由於流入變壓器差動保護迴路中的不平衡電流較小，差動保護將會產生拒動或者延遲動作。

勵磁涌流的判斷方法

經常使用的勵磁涌流判斷方法大部分都是參照所獲得的變壓器勵磁涌流內部的特點等去規劃和判斷勵磁涌流以及短路電流。如圖1所示，這一方法的錯誤判斷比率相對較大，在對勵磁涌流進行處理、協調過程中通常也是短暫性地關閉保護設施，預防其保護設備出現誤動的情況。基於以上分析可以看出必須採取有效方法來減少勵磁涌流的出現。

根據上面的細緻全面探究，可以把功率耗費思想同變壓器磁通的分析二者聯繫起來，拿出一個全新的勵磁涌流判斷策略，也就是電力系統與磁通二者的直流分量進行比較、分析，設△P是差瞬間有功功率，也是變壓器所耗費的功率。而△Po則代表其直流分量。這其中展現了變壓器所損耗的有效值，在兩者相互對比之下形成一類全新的、科學的勵磁涌流判斷方法。

當變壓器處於常規工作狀態時，差瞬時有功功率的直流分量小，變壓器磁通量處於短缺狀態，勵磁涌流內部也沒有很大的直流分量。變壓器一旦出現勵磁涌流，其磁通則更為飽滿，其中會出現大量電流，並失去了平衡，此時與常規情況相比，變壓器耗費了更多的有功功率，然而磁通內部的直流分量卻很多。變壓器內部一旦出現帶有故障問題的電流，勵磁系統的壓降會受到控制，那么勵磁不會產生很大的電流，磁通無法走向飽滿狀態。

抑制方法

經過專業人士的研究探索，現已將變壓器上裝上封閉保護裝置，來預防其運行失誤，減少不利情況出現，然而其中的勵磁涌流是一大問題，會形成對變壓器的極大威脅，所以，必須對勵磁涌流加以控制，使勵磁涌流能夠消失。整體看來勵磁涌流的控制方法有下面幾個：
(1)串聯電阻，控制直流分量，同時促進勵磁涌流的衰減。

這一方法的思想相對簡單，也相對容易運轉、執行。然而，這種方法往往會使系統結構發生變化，與變壓器有關的一些保護以及其他自動化設備就要進行新一輪的調整，同時，串聯在電路中的電阻也會承擔更高的電壓以及溫度。

(2)控制變壓器的運行工作點，這樣就能夠控制直流磁通所帶來的不良危害。這種情況下不必對系統結構進行變化，而這種方法的缺點在於效果不佳，難以科學地使用變壓器容量。

在此處選擇反極性補償策略，直接針對磁通內部的直流分量。可以在瞬時間提高變壓器接地中性點電壓，由此去抵消變壓器的勵磁涌流。科學解析研究變壓器中所通過電波的頻譜，獲得勵磁涌流的數量規模，通過這種方法來調節補償電源。使用具體的補償方法後所獲得的電流波形與變壓器磁通如圖2、圖3所示：多路測量器被使用去檢測、衡量變壓器，其中包括其一次側電壓量、電流量，也包括其磁通量大小。將其用在實際的運轉工作中，磁通量很難被立刻測出，通過積分來得到一個相對精準的鐵心磁通量，進而探究出勵磁涌流量。

電源電壓最初的相位為零，在0. 04秒時閉合電源，仔細檢查、觀測0. 3秒時間內的電流以及磁通涌流量。這時候變壓器就會處於高度飽和狀態，對應就會有很多勵磁涌流呈現出來，要想有效控制這些涌流，有效的方法就是連結一個能夠被控制的比較規範的電壓源，將其接在變壓器中性點，這一電壓源的極性同勵磁涌流擁有不同的方向，對電流值內部的直流分量含量以比例的形式進行調控。這樣就能夠在非常短的時間範圍內提高變壓器接地一側的電位，把勵磁涌流控制到尚未飽和的狀態，這時候勵磁涌流也就不會對變壓器造成威脅，電流中的直流分量也就會逐漸減少，直到消失。被控制的電壓源也不會出現補償電壓，變壓器就不會受到過多的勵磁涌流的干擾。

(3)選相位關合法
結合影響變壓器勵磁涌流的多個因素進行分析能夠推測出:開關閉合時的初相角會帶來很大影響，可以從三相合閘的時間入手進行調控，也就是通過控制其初相角來減少勵磁涌流，這不免為非常具有積極作用的策略，具的合閘方法有以下幾種：

第一，快速合閘法
這種方法就是當一相相位角達到九十度時先把開關閉合，其他的兩相相位當達到25%以後再合閘。如果三相繞組內沒有任何余磁，A相處於最佳時期，也就是說當相位角達到九十度時可以先閉合閘門，這樣就能夠確保A變壓器內部出現最少量的勵磁涌流，則B，C相內部能夠出現很大的感應磁通。這時候，BC這兩相開關則相位當達到25%以後再閉合，由此可以確保BC中的勵磁涌流被科學合理控制，以此減少了勵磁涌流的出現，這種方法適合用在當三相中余磁為0時，或者當三相各自調控合閘的狀況。

第二，推遲合閘法
這種方法是憑藉鐵芯磁通平衡方法，在單相閉合開關，憑藉這一過程中所出現的非周期分量來抵制餘下的磁涌流。