变压器在正常工作时或者在外部发生故障时，铁芯磁通尚未饱和，励磁电流 数值很小；而当变压器在空载合闸时或者在外部故障切除后电压恢复阶段时，变 压器的铁芯处于饱和状态，此时会产生很大的励磁电流，即为励磁涌流。励磁涌 流与变压器工作时系统电压的相角、变压器铁芯的剩余磁通等因素有关。励磁涌 流的峰值在变压器工作时电压经过零点的瞬间。

2.1.1 单相变压器励磁涌流文献综述

根据前文，我们已经知道造成励磁涌流的原因是：变压器铁芯饱和。我们先 从单相变压器着手，通过空载合闸来解释励磁涌流为何产生。选取变压器的额定 电压的峰值作为基值的标幺值、额定磁通的峰值作为基值的标幺值，分别表示电 压 u 与磁通。当变压器工作时的电压与额定电压相等时，铁芯中产生的磁通即 为变压器的额定磁通。电压与磁通的关系用标幺值来表示，即为：

u d

dt

（2.1）

设在 t 0 时刻，变压器空载合闸时，在变压器上施加的电压为

u  Umsint 。将其代入（2.1）中，解得：

  m  cos t    0 

（2.2）

其中， m cost 是稳态磁通分量。因为铁芯的磁通不会突变，所 以可得：

0    m  cosr

（2.3）

其中，r 是变压器铁芯的剩磁通，m cosr 为暂态磁通。联立（2.2）与

（2.3），可知空载合闸时，铁芯的磁通为：

m     cos t m       cos r

（2.4）

在变压器正常运作时，铁芯磁通不会饱和，励磁电流与运行电压均不会超 过额定值的 10%，对应的磁通也不会比饱和磁通m 大。但是当变压器在空载合

闸时，因为铁芯中的磁通不能骤变，其会和铁芯中的剩磁r 相互叠加，导致 铁芯中的磁通超过饱和磁通m 。如果剩磁r 大于零，cos大于零，磁通会 在合闸的半个周期后达到峰值。假若合闸时刻在电压过零时，磁通的峰值会来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

远大于饱和磁通m ，使变压器磁通过度饱和