Wat is de inschakelstroom van een transformator?
Transformator excitatie inschakelstroom, luister maar naar de naam voelt heel ingewikkeld, het heeft een andere naam "sluitende inschakelstroom", is de transformator in het nullast sluitmoment, dat wil zeggen, net beginnen te werken of opnieuw verbinding maken met de voeding, zijn wikkeling produceerde plotseling een groot stroomverschijnsel. In populaire termen, net als de krachtige apparaten in onze huizen (zoals airconditioners) bij het starten, omdat de componenten zoals spoelen en magneten in de apparatuur snel de werkstatus moeten bereiken, zal het tijdelijk veel stroom verbruiken. Transformator inschakelstroom is een soortgelijk principe, maar treedt op in de kern en wikkeling van de transformator. Deze stroom is een speciaal stroomverschijnsel in de vroege fase van de transformatorwerking.
Oorzaken van transformator excitatie inschakelstroom
De resterende flux wordt gesuperponeerd met de werkflux
We weten dat de transformatorkern zelf magnetisch geleidend is en dat er een hysterese-eigenschap in het kernmateriaal zit, dat wil zeggen dat onder invloed van wisselende magnetische velden het proces van magnetisatie en demagnetisatie in de kern zal plaatsvinden. Voordat de transformator in werking wordt gesteld, kan er restmagnetische flux in de kern zitten. Wat is restflux?
Residuele magnetische flux verwijst naar de resterende magnetische flux in de transformatorkern en -spoel nadat de AC-voeding is onderbroken. Dit komt omdat wanneer de transformator normaal werkt, de kern gemagnetiseerd zal zijn, en wanneer de stroom wordt afgesloten, zal de magnetisatie niet onmiddellijk verdwijnen, maar een deel van de magnetische flux behouden.
Wanneer de transformator in werking wordt gesteld, zijn de magnetische flux die door de bedrijfsspanning wordt gegenereerd en de resterende magnetische flux in de kern in dezelfde richting gericht. Beide worden gesuperponeerd, waardoor de totale magnetische flux de verzadigde magnetische flux van de kern ver overtreft.
Kernverzadiging
Als de totale magnetische flux na het stapelen het maximum overschrijdt dat de kern kan weerstaan (verzadigingsmagnetische flux), zal de kern als "vol" zijn en kan geen magnetische flux meer absorberen. Op dit moment zal een zeer grote stroom worden gegenereerd, dat wil zeggen de excitatie-inschakelstroom.
De grootte van de excitatie-inschakelstroom hangt ook samen met de voedingsspanning en de beginfasehoek van het sluiten, de kernfluxwaarde en de remanente richting vóór het sluiten, de equivalente impedantiewaarde van het systeem en de fasehoek, de bedradingsmodus van de transformatorwikkeling en de neutrale punt-aardingsmodus, de magnetisatiekarakteristieken en hysteresekarakteristieken van het kernmateriaal, het type kernstructuur en het procesassemblageniveau.
De kenmerken van de inschakelstroom van de transformatorbekrachtiging
Grote piek: de piek van de excitatie-inschakelstroom kan 6-8 keer de nominale stroom van de transformator bereiken, of zelfs hoger. Dit betekent dat op het moment dat de transformator wordt ingeschakeld, deze een zeer grote stroomschok kan ervaren.
Snelle demping: Hoewel de piek van de excitatie-inschakelstroom groot is, zal deze snel afnemen. De verzwakkingstijd van een transformator met grote capaciteit kan wel {{0}} seconden zijn, terwijl een transformator met kleine capaciteit slechts ongeveer 0,2 seconden nodig heeft.
Bevat complexe componenten: de excitatie-inschakelstroom bevat niet alleen normale wisselstroomcomponenten, maar bevat ook gelijkstroomcomponenten en hogere harmonische componenten. Deze componenten compliceren de golfvorm van de inschakelstroom.
Gevaar van transformator excitatie inschakelstroom
De inschakelstroom veroorzaakt verzadiging van de kern en een secundaire spanningsexplosie van de transformator, wat leidt tot verslechtering van de isolatieprestaties van de transformator en kan leiden tot apparatuurstoringen.
De inschakelstroom kan ervoor zorgen dat de kerntemperatuur van de transformator stijgt, dat de wikkeldraad, de wand van de olietank en andere metalen onderdelen wervelstroomverlies veroorzaken, wat kan leiden tot oververhitting van de transformator, veroudering van de isolatie en een negatieve invloed op de levensduur van de transformator.
Een inschakelstroom met een hoge amplitude veroorzaakt rechtstreeks fysieke schade aan de transformator en de stroomonderbreker en kan zelfs tot verbranding van de apparatuur leiden.
Hoe de inschakelstroom van een transformator te beperken
Onderdrukking van inschakelstroom is een belangrijke maatregel om de stabiele werking van transformatoren en energiesystemen te garanderen. De inschakelstroom van de transformator kan worden onderdrukt door de volgende maatregelen:
1. Gebruik een opwindende motor:Een excitatiemotor is een methode om een transformator via zijn rotor van steady-state vermogen te voorzien. Omdat de excitatiemotor de traagheid van de rotor heeft, kan de stijgsnelheid van de excitatiestroom worden vertraagd.
2. Verhoog de excitatieweerstand van de transformator:Door de juiste weerstand in het excitatiecircuit van de transformator te verhogen, kan de snelle stijging van de excitatiestroom worden beperkt.
3. De invoering van anti-inschakelstroommaatregelen voor transformatoren:door het vergroten van de anti-inschakelstroomcircuits, zoals reactoren, condensatoren, enz., om de impact van excitatie-inschakelstroom op apparatuur te verminderen, inschakelstroomenergie effectief te absorberen en te verbruiken en de veiligheid van transformatoren en elektriciteitsnetten te beschermen.
4. Het gebruik van sluitvoorspanning en transformatorremanentie compenseren elkaar:door de richting en de grootte van de sluitvoorspanning te regelen, zodat deze en de remanentie van de transformator elkaar compenseren, wordt verzadiging van de transformatorkern voorkomen en wordt de generatie van excitatie-inschakelstroom verhinderd.
