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。勵磁電感的計算數值較??；在鐵芯飽和時數值在較大值和較小值之間波動。由于保護判據中考慮了鐵芯飽和對勵磁電感數值的影響，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雜的電磁暫態過程，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態波形，而采用穩態電路的處理辦法進行分析，如經典的二次諧波制動就是采用了穩態電路的傅里葉級數的分析方法；

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態電路的分析方法來分析涌流的暫態過程，否則將使問題復雜化而無實際意義。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雜，可能出現一相飽和、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 相勵磁電感表現為正常運行狀態時的電感，而在圖2中濾除零序后B相差流也呈飽和形態，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，空投產生涌流時，原始的勵磁電流出現間斷角，在間斷期間(即非飽和區)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，其所對應的勵磁電感很大，而勵磁電流較大的區間其所對應的勵磁電感很小，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。