摘要：电力变压器是电力系统中关键的电气主设备，一旦产生故障将会造成不可预估的经济损失，而差动保护始终是变压器的主保护，具有灵敏区分变压器区内、区外故障的显著优势，在变压器外部故障切除亦或是空载合闸时，就会产生励磁涌流，很有可能导致差动保护误动。基于此，本文将探讨电力变压器励磁涌流的判据方式，就其未来的发展进行展望，以期来提升电力变压器的工作效率和工作质量。
关键词：电力变压器；励磁涌流；发展方向
励磁涌流是一种极具损害性的事物，不仅仅会影响电力系统的正常运行，而且还在一定程度上影响电子设备的正常使用，在电力变压器关闸时会产生励磁涌流，其大小相当于十倍的固定电流，直接威胁着电力系统的安全与稳定。在社会经济高速发展的新时期，电力事业迎来了前所未有的发展机遇，大大提升了超高压大容量变压器和远距离输电的技术要求，差动保护理论的主要根据是基尔霍夫电流定律，针对纯电路设备而言，差动保护有着很强的应用优势，由于电力变压器内部磁路的联系，其不再满足基尔霍夫电流定律，这就导致了变压器励磁电流成为差动保护不平衡电流的一种来源，很容易导致差动保护误动。相关技术人员必须熟练掌握电力变压器励磁涌流的判断方法，并采取相应的措施来抑制励磁涌流，尽可能地降低励磁涌流的消极作用，从而增强电力系统运行的安全性与稳定性。
一、电力变压器励磁涌流的判据
1.间断角闭锁原理
励磁涌流波形具有很大的间断而短路电流波形连续变化不间断的特征，这也是间断角闭锁原理的重要鉴别判据，此种方法有着简单便捷的显著特点，以精确测量间断角为前提，一旦遇到TA暂态饱和传变就会促使涌流二次侧间断角产生畸变，甚至会消失，这时就需要利用一定的手段将间断角恢复，直接提高了保护硬件的复杂性，与此同时，采样率、采样精度和相应的硬件会直接影响该原理的实际应用效果。通常情况下，当差流的间断角大于65°时，就可以证明是励磁涌流，这时需要立刻将比率差动继电器闭锁，有效避免差动保护误动；而在间断角小于65°时，而且波宽超出140°，就不足以证明是励磁涌流，这时可以短时间开放出口比率差动继电器。
2.二次谐波制动原理
根据此原理可以计算出差流中的二次谐波分量，如果计算值超出二次谐波制定比，就可以判定为励磁涌流，经常使用的表达式为：
，其中，
分别表示差流中的基波幅值和二次谐波幅值；K则表示二次谐波制动比，通常情况下取15%—17%之间的数值。二次谐波的原理更容易理解，有着丰富的实际应用经验，相对常规保护而言，通过微机来实现则更加便捷，因此，二次谐波制动原理在计算机变压器保护方面得到了广泛应用，但在变压器保护的实际工作中仍旧面临着一些问题：由于现代变压器磁通特性的变化，造成涌流时的二次谐波含量较低，很容易引发误动的情况，一些远距离输电设备、大容量变压器和静止无功补偿设备的广泛应用，直接提升了暂态故障电流中的二次谐波含量，衰减速度很慢，会直接影响到差动保护动作的速度，还有可能产生拒动的情况；如果在空载合闸之前，电力变压器已经存在故障，合闸后非故障相为励磁涌流，而故障相则为故障电流，利用门制动亦或是三相的方法时，差动保护势必会被闭锁，励磁涌流有着衰减慢的显著特点，保护动作的时间有可能达到数百毫秒。
3.谐波电压制动原理
在电力变压器由于励磁涌流而产生严重饱和时，端电压会出现畸形的情况，有着很大的谐波分量，以此来判别励磁涌流。如果电力变压器的三相电压满足V1＞Vth，则能够鉴定是励磁涌流，保护闭锁，针对内部故障而言，通常情况下会满足V1＜Vth这一关系式，保护可以实现快速跳闸操作。相对于二次谐波制动原理而言，谐波电压制动原理对于L，C振荡不太敏感，能够在一定程度上改善二次谐波制动的一些不足，然而系统阻抗值与电压制动原理有着极为密切的关系，只有深入了解了系统阻抗，才能发挥电压制动原理的积极作用，具有整定复杂性的特点。
二、发展展望
如今，随着我国电力行业的迅猛发展，继电保护事业势必要得到大力发展，在科学技术快速进步的背景下，继电保护水平有了显著提升，在一定程度上满足了我国电力系统的发展要求。励磁涌流是影响电力变压器正常运行的重要因素，科学化的励磁涌流判据对于有效控制其带来的损害具有重要作用，在互联网信息技术快速发展的形势下，电力变压器励磁涌流的判据有望搭上信息技术的快车，为电力变压器继电保护领域的发展提供了广阔的空间，与此同时，在信号处理、人工智能等前沿科学技术的快速发展下，先进的测量手段和测量技术也会不断涌现，势必会增强电力变压器励磁涌流判定的准确性，切实提升电力变压器继电保护的灵敏性、快速性和可靠性，为电力事业的健康可持续发展创造了良好的条件。
三、结论
总而言之，电力能源是支撑各行各业健康发展的重要力量，电力变压器在电力系统安全稳定运行中发挥着极其重要的作用。通常情况下，从发电、供电一直到用电需要3-5次的变压过程，变压器的运行状态直接决定着电力系统能否持续、安全、稳定工作，励磁涌流是一个复杂性的技术问题，给差动保护的正常工作带来了很大的影响，如何快速、准确地鉴别励磁涌流和内部故障电流是提升电力变压器保护水平的关键。相关技术人员必须要不断加大电力变压器励磁涌流的研究力度，集中力量早日攻破存在的技术性难题，有效提升电力变压器励磁涌流的判据和控制水平，从而增强电力变压器和电力系统运行的稳定性，推动我国电力能源事业的稳定发展。
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论文作者:宋芃
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/7/9
标签：励磁论文; 谐波论文; 电力变压器论文; 判据论文; 变压器论文; 原理论文; 差动论文; 《电力设备》2018年第1期论文;