过励磁，什么是过励磁？

本文将从什么是过励磁，产生过励磁的原因，变压器过励磁的危害，如何避免变压器过励磁，及变压器过励磁保护整定的角度，全面介绍过励磁的相关知识。

什么是过励磁？
发电机定子电压的控制，是靠调节转子励磁电流的大小来实现的。当定子运行电压高于额定电压，称为过励磁，反之，定子运行电压低于额定电压，则称为欠励磁。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。


产生过励磁的原因
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、发电机频率未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。具体原因如下：

1、铁心结构上原因，目前都采用冷轧晶粒取向硅钢片作为铁心导磁材料，铁心为全斜45接缝的叠片方式，接缝分两处错开并有一搭接距离。在搭接处的截面虽增大了倍，但有效厚度却少了，故接缝处实际截面还是小了，故在接缝处有过励磁，磁通密度大了倍。因此目前在发展阶梯式接缝，即接缝在六处错开，这样，有效厚度可保持，实际面积是增加了=1.18。作为过渡措施，接缝在三处错开，这是因阶梯式接缝需改变切线的软件。
2、恒磁通调压的变压器带有负载时，为保持不同负载下的输出电压为恒定值就必须补偿阻抗压降，必须能过分接位置的变换或增加外施电压。当外施电压大于分接电压时或增加外施电压时会产生过励磁。
3、自耦变压器采用中点调压方式时，在铁心中有过励磁现象。自耦变压器的电压比越接近，过励磁越严重。一般是电压比大于等于2时的自耦变压器才能采用中点调压方式。
4、空载变压器在合闸间的过渡过程有过励磁。当铁心中有剩磁通，且在外施电压过零时的瞬间合闸，则过励磁最大，是最不利的空载合闸状态。这是变压器固有特性所引起的瞬时过励磁现象。当f=50Hz时，在0.01s内磁通达最大值。
5、三相三柱式铁心，Yyn0结法变压器，由于负载不平衡会引起中点电压浮动，此时铁心中也会过励磁。
6、发电机甩负载时会在变压器与发电机联结端子上出现过电压，并引起过励磁。当f=50Hz时，磁通可在0.02s内达最大值。
7、在中点接地系统中，在单相接地故障的异常工况下，健全相的相电压会增加，110kV及以上系统，此电压会增加1.3倍。故障期间，铁心会过励磁。
8、当电网频率低于额定频率时，当感性电压不变时，频率的降低会引起铁心中磁通的增加，会有过励磁。

变压器过励磁的危害
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。


避免过励磁的方法
一般避免变压器过励磁的方法主要有：
（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。


过励磁保护的整定　　
过励磁保护应按变压器厂家提供的变压器满载情况下的过励磁曲线整定，其整定原则为尽量使所调整的励磁保护继电器的励磁曲线在变压器过励磁曲线的下方，即变压器运行在过励磁条件下时，励磁保护继电器应能以比它所能承受的更短时间可靠跳开主变各侧断路器。同时，应该保证在正常运行条件下，变压器应有一定的耐受励磁强度的水平，所以励磁保护继电器的启动值一般整定到略大于正常的最高运行值。

通过上文的学习，相信大家对什么是过励磁已经有了较为详细的认识，如需进一步学习变压器过励磁的相关知识，可阅读附件中的《变压器铁心过励磁》、《从几次误操作谈变压器过励磁保护原理的改进》等学习文档。