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变压器过励磁保护原理

 什么是变压器过励磁保护

          变压器的工作磁密B与电压、频率的关系为B=KU/f,K为系数。当U/f增加时,工作磁密B增加,变压器的励磁电流增加,特别是在铁芯饱和后,励磁电流急剧增大,造成  变压器过励磁,铁芯损耗增加,铁芯温度升高,影响变压器的安全运行,这个时候,就需要装设一项保护来保证变压器的安全稳定运行,这种反应变压器u/f的保护就是变压器过励磁保护。 
 
什么是变压器过励磁 
          变压器的过励磁就是当变压器在电压升高或频率下降时将造成工作磁通密度增加,使变压器的铁芯饱和。其产生的原因主要有:当电网因故解列后造成部分电网刚甩负荷而过电压、铁磁谐振过电压、变压器分接头连接调整不当、长线路末端带空载变压器或其他误操作、发电机频率末到额定值即过早增加励磁电流、发电机自励磁等,这些情况下都可能产生较高的电压而引起变压器过励磁。
 
变压器达励磁的危害
          变压器过励磁的危害是:当变压器运行电压超过额定电压的10%时,就会使变压器铁芯饱和,而因饱和产生的漏磁将使箱壳等金属构件涡流损耗增加,铁损增大,造成铁芯温度升高,同时还会使漏磁通增强,使靠近铁芯的绕组导线、油箱壁和其他金属构件产生涡流损耗,使变压器过热,绝缘老化,影响变压器寿命,严重时造成局部业形和损伤周围的绝缘介质.有时甚至烧毁变压器。
 
一般避免变压器过励磁解决方法:
   (1)防止变压器运行电压过高,一般电压越高,变压器过励磁情况越严重,允许运行的时间也就越短。
   (2)加装变压器过励磁保护,根据变压器特性曲线和不同的允许过励磁倍数发出告警信号或切除变压器。
 
变压器过励磁保护原理
       变压器铁心的工作磁密与U/f成正比,过励磁保护就是根据这一原理构成的,其工作原理是:继电器的电压一次线圈YH接到母线电压互感器的二次侧,反应加到变压器上的电压和频率。YH的二次侧为一RC分压电路,在电容器C两端的电压为:
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       可见,电容器C上的电压Uc显然反应了系统V/F的比值,如果U、f分别为加到变压器端子上的电压和频率,Uc便与变压器的磁密成正比。
 
       反时限跳闸:当变压器过励磁值达到反时限启动值时,经反时限延时动作跳开主变压器各侧开关,反时限动作时间由式(3)决定:
  变压器过励磁保护
      由式(3)可知,K值越大,T2越大。其中K为整定时间倍数。V/f启动:反时限过励磁跳闸启动值。当继电器过励磁值V/f大于比值时,反时限回路开始工作,经式(3)求出的时间后动作跳闸。 
      当K取不同值时,式(3)描述了一簇曲线(图3),对某一确定的变压器可选用适当的K值及M值,改变K值、M值,能使曲线给出的时间能与变压器过励磁允许运行的时间很好地配合。
变压器过励磁保护