勵磁電感的計算原理 勵磁電感的仿真驗證

勵磁電感是指脈沖變壓器的初級電感。勵磁電感的計算數(shù)值較?。辉阼F芯飽和時數(shù)值在較大值和較小值之間波動。由于保護判據(jù)中考慮了鐵芯飽和對勵磁電感數(shù)值的影響，因此該保護方案能夠快速靈敏地識別變壓器故障，且不受勵磁涌流的影響，具有良好的性能。

勵磁電感的計算原理

由于變壓器勵磁涌流過程是一個極其復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，工程上往往采用一些近似的簡化處理方法:

①忽略其衰減過程，近似認為涌流波形是一個準穩(wěn)態(tài)波形，而采用穩(wěn)態(tài)電路的處理辦法進行分析，如經(jīng)典的二次諧波制動就是采用了穩(wěn)態(tài)電路的傅里葉級數(shù)的分析方法；

②非線性的磁化特性曲線采用近似的兩折線(2段直線) 線性化表示。文獻指出可采用近似穩(wěn)態(tài)電路的分析方法來分析涌流的暫態(tài)過程，否則將使問題復(fù)雜化而無實際意義。在此前提下，如變壓器涌流過程中三相鐵心同時飽和或不飽和，則上述算法可較準確地計算變壓器三相勵磁電感，但實際變壓器空投時情況復(fù)雜，可能出現(xiàn)一相飽和、兩相飽和和三相飽和的情形，并且各相進入飽和及退出飽和的時間不同，此時按本文算法計算的三相勵磁電感與實際值有偏差，但一般變壓器涌流過程中總存在三相鐵心同時不飽和的時間段，故并不妨礙涌流的識別。

勵磁電感的仿真驗證

圖1 正常運行情況下勵磁電感

圖2 空載合閘時的差流和勵磁電感( B相不飽和)

由圖1可知，變壓器正常運行時鐵心不飽和，其勵磁電感較大且近似保持不變，2 種算法都能反映這一特點。由圖2可知，此時變壓器 A，C 兩相飽和，B 相未飽和，故 B 相勵磁電感表現(xiàn)為正常運行狀態(tài)時的電感，而在圖2中濾除零序后B相差流也呈飽和形態(tài)，對比圖2可知，的三相差流在三相鐵心同時不飽和時段(即圖2三相差流同時為 0 的時段)都為 0，在其他時間不為 0，即其三相差流的波寬和間斷角相同，并保持同步變換，這一特點也可從理論分析中得出，在此情況下，雖然本文算法所得的勵磁電感與實際值有偏差，但并不妨礙涌流的識別。由仿真圖可知，2種算法獲得的三相差流間斷角最小相(A相)的間斷角相近，2 種算法A相電感的計算結(jié)果也相近。再看 B，C 相的情況，雖然本文算法B，C 相勵磁電感的涌流特征比文獻算法稍差，但還是能較好地表征涌流的特征。

勵磁電感的計算主要取決于差流的大小和變化，空投產(chǎn)生涌流時，原始的勵磁電流出現(xiàn)間斷角，在間斷期間(即非飽和區(qū))其[勵磁電流極小且其變化率相對于電流不間斷時的變化率也極小，其所對應(yīng)的勵磁電感很大，而勵磁電流較大的區(qū)間其所對應(yīng)的勵磁電感很小，對某種勵磁電感計算方法，只要其獲得的差流能足夠保持原始勵磁電流在涌流時的間斷屬性，就能夠正確識別涌流。

由仿真結(jié)果可知，在正常運行時，本文算法與文獻算法一樣，可正確計算出勵磁電感；在空投時，本文算法獲得的差流能夠保持原始勵磁電流的間斷屬性，能較好地反映涌流特征；在故障或空投于故障時，本文算法獲得的三相勵磁電感都成故障相形式，但這并不妨礙與涌流時的勵磁電感計算值相區(qū)分，因而，從涌流識別角度來說，本文的勵磁電感算法是能夠勝任的。