当变压器在空载或轻载时,磁通量几乎为常数,即磁通量波形为正弦波形。但在负载加大时,电流波形将发生变化,由于电机的动作原理就是相对磁通的变化来完成的,因此当电流变化时,其所引起的磁通量变化将产生一个转矩作用,进而形成了磁通量和电流的不同波形。这将导致涌流产生,涌流的时长与变化速率有关。
此外,变压器涌流也可能由突然断电后重合闸造成的电压恢复引起。如果突然断电的时间长达数秒钟,则变压器芯片中的磁通量将减小至几乎为零,电流中断。但当电力线重合闸后,电压将瞬间升高到额定值,导致变压器中的磁通量迅速增长,从而引起变压器涌流。
由于涌流与取样时间、取样位置等因素有关,在不同环节对涌流的测量效果差异较大。但是,通常情况下,变压器涌流的最大值将达到变压器额定电流的2-10倍。此外,涌流的幅值和持续时间往往会随着负载电流的增加而增加。
变压器涌流的产生,不但会对变压器本身产生影响,还会对与变压器连接的其他设备造成损坏的风险。因此,为了尽量避免涌流对设备造成的影响,建议在设计或选购变压器时,应该合理地选择合适的变压器类型,以及合理地设计方案,从而降低变压器涌流的影响。
涌流不仅会对变压器本身产生影响,还会对与变压器相连的同一个电源系统中的其他设备造成影响。最明显的影响表现为:
1、产生额外的电压瞬变。
2、造成系统电动机失速。
3、使得变压器直接受到过载。
4、因过载产生过热,引起安全隐患。
5、使接地电缆腐蚀。
降低变压器涌流的方法有很多,最常见的方法包括:
1、采用合适的变压器类型,降低涌流。
2、对变压器额定容量和负载容量进行合理匹配。
3、当出现突然断电的情况,禁止立刻再合闸。
4、在变压器较长时间未开机时,应按照规定的程序开机,并依次启动。
5、通过系统设计,使电机工作于点最佳时限,减小变压器涌流。
6、合理选择断路器,选用高分辨率的低端规格变压器。