变压器空载合闸(closing switch without load)

　　稳态空载：（2～8）%I_N；

　　变压器空载合闸：产生激磁涌流，为几倍的I_N；

　　等效电路：

图1 变压器空载合闸等效电路

　　当时间t=0时空载合闸，则电压为

　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　α_{0—合闸时电压的初相角}

　　微分方程式为：

　　　　　　　　　（2）

　　解常系数非齐次微分方程得：

　　　　　　　　　　（3）

　　设合闸时（t=0），铁心中没有剩磁

　　　　　（4）

　　1．当（即U_{1最大）时空载合闸}

　　合闸后就进入稳定状态，不发生瞬整过程，空载电流为正常时的空载电流；

图1 变压器空载合闸磁通波形

　　2．当（即U_{1=0）时空载合闸}

　　经半个周期时，

图2 变压器空载合闸磁通波形

　　变压器正常运行时，磁路设计得已经有点饱和，若在最不利的空载接通电源，磁通可能超过两倍的，铁心非常饱和，励磁电流很大，可达额定电流的3-5倍。

图3 变压器空载合闸磁通和激磁电流

　　一般小型变压器衰减得快，约几个周波即可达到稳态，大型的变压器衰减得慢一些，有时可达十几秒。

图4 变压器空载合闸电流的衰减

　　（1）空载合闸电流对变压器本身没有多大危害，但若衰减较慢时，可能引起过电流保护装置动作而跳闸。为了避免这种情况，在变压器原边串一个附加电阻，这样可减少冲击量，也可使冲击迅速衰减，合闸完毕，再将该电阻切除。

　　（2）由于三相变压器三相互差1200，相位总会在合闸时有一相初相位接近于零，总会有一相电流较大。