01 勵(lì)磁涌流
當(dāng)變壓器初次通電時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種稱為勵(lì)磁涌流的現(xiàn)象。盡管浪涌電流一般不像故障電流那樣具有破壞性，但勵(lì)磁涌流的持續(xù)時(shí)間約為秒級(jí)（與具有故障電流的周期相比）。
勵(lì)磁涌流情況也比短路發(fā)生的頻率要高得多，因此這種現(xiàn)象值得探討。
考慮最初為單相變壓器通電時(shí)會(huì)發(fā)生什么。磁芯中的磁通等于激勵(lì)電壓的積分。
如果在電壓通過零且初始磁通為零時(shí)電路閉合，則正弦磁通將完全從零偏移。全偏移通量的峰值是對(duì)稱正弦波通量峰值的兩倍。換句話說，全偏移波的峰值通量可以接近正常峰值通量的兩倍，這通常足以驅(qū)動(dòng)磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。
在這一點(diǎn)上，唯一限制勵(lì)磁電流的是繞組的空芯阻抗，它比正常的磁化阻抗小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
因此，在磁芯飽和的半周期內(nèi)，勵(lì)磁電流遠(yuǎn)大于正常勵(lì)磁電流。在相反的半周期內(nèi)，磁芯不再飽和，勵(lì)磁電流大約等于正常勵(lì)磁電流。
當(dāng)磁芯中存在殘留磁通且殘留磁通的方向與正弦磁通波的偏移方向相同時(shí)，情況就更加極端。如下圖2所示。請(qǐng)注意，圖1和圖2是在不同比例的電流上繪制的，因此圖2中繪制的峰值電流實(shí)際上比圖1中繪制的峰值電流大得多。
02 勵(lì)磁涌路峰值
為了找到僅受空心電抗限制的峰值浪涌電流，使用cgs單位方便地計(jì)算繞組的電感：
這里：
N –線圈匝數(shù)
Amt –線圈平均直徑內(nèi)的面積，cm2
l –線圈的軸向長(zhǎng)度，cm
L –線圈電感，μH
電感φL產(chǎn)生的通量等于剩余通量加上正常通量變化的2倍減去飽和通量，因?yàn)轱柡屯吭阼F中。但是φL與電感和電流有關(guān)：
因此，峰值涌入電流在cgs單位制中表示如下：
這里：
Ipeak在安培和
φr–剩余磁通
φn–正常磁通量變化
φs–飽和通量
如果電路中沒有電阻，則每個(gè)連續(xù)的峰值將具有相同的值，并且電流涌入將無限期地繼續(xù)。但是，在電路中存在電阻的情況下，電阻兩端的壓降會(huì)很大，通量的上升不必與前一個(gè)周期一樣高。
電壓降的積分表示支持施加電壓所需的磁通量的凈減少。由于i×R壓降始終沿相同方向，因此每個(gè)周期都會(huì)減少所需的磁通量。當(dāng)磁通的峰值下降到磁芯的飽和值以下時(shí)，浪涌電流消失。衰減速率不是指數(shù)級(jí)的，盡管它類似于指數(shù)衰減電流。
重要！對(duì)于大型電力變壓器，浪涌電流可以持續(xù)幾秒鐘，直到最終消失。
通過簡(jiǎn)單地將電感添加到繞組的空芯電感中，線路電抗具有減小峰值浪涌電流的作用。浪涌電流和短路電流之間存在確定的關(guān)系，因?yàn)閮烧叨寂c繞組的空芯電感有關(guān)。
請(qǐng)記住，短路往往會(huì)將磁通從芯中排除。
經(jīng)驗(yàn)法則！通常，經(jīng)驗(yàn)法則是，峰值勵(lì)磁涌流略高于峰值短路電流的90％。但是，由勵(lì)磁涌流引起的磁力通常比短路力小得多。由于每相僅包含一個(gè)繞組，因此繞組之間沒有磁排斥。
當(dāng)涉及三相變壓器時(shí)，分析勵(lì)磁涌流的整個(gè)問題變得更加困難。這是因?yàn)榧?lì)電壓的相角相隔120°，在相之間存在電流和電壓的相互作用，并且開關(guān)裝置的三極不完全同時(shí)閉合。
但是，可以肯定地說，三相變壓器的浪涌電流峰值接近短路電流水平。
勵(lì)磁涌流的有趣特征之一是，由于電流被完全抵消，因此存在很大比例的偶次諧波。在電力回路中也很少遇到偶次諧波。
03 同感涌流
還有一種現(xiàn)象被稱為“同感涌入”，在該現(xiàn)象中，當(dāng)附近的變壓器接通時(shí)，先前通電的變壓器會(huì)表現(xiàn)出電流的突然變化。有同感的浪涌是由第二個(gè)變壓器的浪涌電流引起的線電壓變化引起的。
