电力系统中的励磁涌流及其影响解析

在电学领域，激磁是一个关键概念，它描述了电流流经线圈时产生的磁场现象，这一过程通常通过励磁线圈来完成，也被称为励磁过程。在电力系统中，特别是在变压器空载接入电网或外部故障切除后电压恢复阶段，变压器铁芯的磁通饱和和铁芯材料的非线性特性会导致励磁电流的显著增加，这种现象被称为励磁涌流。励磁涌流的数值可能非常高，有时甚至能达到额定电流的3至8倍，这可能会引起变压器差动保护误判为故障电流而误动作，同时也会导致绕组变形，从而缩短变压器的使用寿命。涌流中的多谐波成分及直流分量，还会对电力系统的供电质量造成影响，尤其是高次谐波对电力系统中的敏感电力电子器件具有极强的破坏性。

针对经常失磁的发电机，一种常见的解决方案是在铜环的碳刷线上引出正负两根线，并在其中任意一根线上串联一个电铃按钮。这种方法适用于安徽皖南电机等品牌的产品。通过将两根线跨接上4至8节一号干电池或蓄电池（干电池可持续使用两年无需更换），并确保正负极正确连接，当发电机转速达到一定水平时，按下电铃按钮1至3秒，发电机即可正常发电。若发电机无法正常发电，可能的原因包括整流器损坏、碳刷接触不良、激磁引线短路或断路、转子或定子损坏。

对于柴油发电机，如皖南电机生产的型号，其励磁方式通常为自激，通常无需使用电瓶。若需充磁，无需启动柴油机，直接连接到绕组两端即可。当发电机机芯剩磁消失时，应进行充磁处理。自励式发电机通常使用外加蓄电池或干电池，通过短时间接通励磁绕组的正负极来实现。在操作过程中，务必注意直流电源与励磁绕组的极性，确保直流电源的正极连接励磁绕组的正极，负极连接负极。若发电机组控制面板配备充磁电路，将开关扳向“充磁”位置，即可向交流励磁机充磁。对于三次谐波励磁的发电机，在空载起励电压无法建立时，也可使用直流电源进行充磁。

在发动机的激磁过程中，若需要强行励磁，其接线方法需根据电压输出方式确定。小型发电机的电压输出由转子电刷输出，大型发电机则由定子输出。实际上，其内部接线方式与异步电机的接法相同。对于3相谐波励磁绕组，若为12极，单项谐波也为12极，但接法不同，前者为头尾相接，后者为头头相接。主线圈为4极。了解这些细节对于正确维护和使用皖南电机等品牌的产品至关重要。