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三相变压器的不对称运行

2015-2-26 08:43| 编辑:电工学习网| 查看: 4772| 评论: 0

摘要: 三相变压器实际运行时,可能出现各种不对称运行的情况。例如:单相负载或某一相断开检修等 对Y,yn联结组,不对称负载会引起中点偏移,导致二次侧相电压发生较大的变化 分析不对称运行采用的方法是“对称分量法” 一 ...
  • 三相变压器实际运行时,可能出现各种不对称运行的情况。例如:单相负载或某一相断开检修等
  • 对Y,yn联结组,不对称负载会引起中点偏移,导致二次侧相电压发生较大的变化
  • 分析不对称运行采用的方法是“对称分量法”

一、对称分量法原理

  • 一组不对称三相电流(或电压)可以看成是三组对称的电流(或电压)的叠加,后者称为前者的对称分量。
  • 正序分量 IA+,  IB+,  IC+
  • 负序分量 IA-, IB-, IC-; 
  • 零序分量 IA0IB0,   IC0
  • 合成: IA=IA++IA-+IA0
    IB=IB++IB-+IB0
    IC=IC++IC-+IC0
    IB+=a2IA+,   IC+=aIA+
    IB-=aIA+,   IC-=a2IA+
    IB0=IC0=IA0
    a=1∠120o= -1/2 + j sqrt(3)/2
    a2=1∠240o=-1/2-jsqrt(3)/2
    a3=1,     1+a+a2=0
    IA = IA+ + IA- + IA0
    IB=a2 IA++a IA-+ IA0
    IC =a IA++a2 IA-+ IA0
    IA+=1/3( IA+a IB+a2 IC)
    IA-=1/3( IA+a2 IB+a IC)
    IA0=1/3( IA+ IB + IC)

二、Y,yn联结组的单相短路
1、确定边界条件
  • Ia=Ik,     Ib=Ic=0
    2、利用对称分量法分析
      Ia0=1/3Ik,    Ia+=1/3Ik,      Ia-=1/3Ik Ib0=1/3Ik,      Ib+=1/3a2Ik
      Ib-=1/3aIk Ic0=1/3Ik,    Ic+=1/3aIk,      Ic-=1/3a2Ik
    • 忽略励磁电流时,据磁势平衡,一次侧也将产生3个电流系统与二次侧的三个电流系统平衡,归算后
      IA+=-1/3Ik,     IA-=-1/3Ik,     IA0=0
      IB+=1/3a2Ik,     IB-=1/3aIk,    IB0=0
      IC+=1/3aIk,     IC-=1/3a2Ik,    IC0=0
    3、将三序合成后得出结论
      IA=  IA++  IA-+ IA0 = -2/3Ik
      IB= IB++ IB-+ IB0=1/3Ik
      IC= IC++ IC-+ IC0=1/3Ik
    • 在短路前,三相磁通ΦA、ΦB、ΦC和二次侧的三相电势Ea、Eb、Ec均为三相对称电势。
    • 短路后一、二次侧的正、负序电流系统相互平衡,不会影响原来的对称磁通和电势。
    • 但二次侧的零序电流得不到平衡,将在铁心中激励一个零序磁通Φa0、Φb0、Φc0叠加在原来的三相对称磁通上,得到一组不对称三相磁通Φ'A、Φ'B、Φ'C
    • 对应的感应电势将不对称。二次电势相量图的中心将下移,b、c相电势升高,a相电势下降。中点浮动的幅度依零序磁通大小而定。
    • 组式变压器的零序磁通畅通无阻,所以Y,yn接法的组式变压器单相短路时会发生严重的中点浮动,使得b、c相电压达到危险的高值。
    • 芯式变压器中零序磁通被大大抑制,所以中点浮动不会严重,在容量不大的配电变压器可以使用心式Y,yn接法。
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