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三相变压器不对称运行

2015-3-20 09:25| 来源:电工学习网| 查看: 2638| 评论: 0

摘要: 一、基本概念 1问题提出 前面分析的三相变压器是(原,副)对称运行情况;可是,实际中有时又出现电压或负载不对称的情况,从而造成三相电流不对称,即各相电流(或电压,电势)大小有可能不同,相位也不依差120° ...

一、基本概念

1问题提出

前面分析的三相变压器是(原,副)对称运行情况;可是,实际中有时又出现电压或负载不对称的情况,从而造成三相电流不对称,即各相电流(或电压,电势)大小有可能不同,相位也不依差120°,谓之不对称情况。

2分析方法

三相变压器对称运行,转化为单向问题来处理;三相变压器不对称运行,用对称分量法和叠加原理。

二、对称分量法

1思想方法
对任一组不对称三相系统分解为正序,负序,零序三组对称的三相系统。

2正,负,零序系统(以电流为例)

(1)定义

7.22.jpg (22901 bytes) 正序系统:三相系统大小相等,相位依次为A→B→C差120°;

负序系统:三相系统大小相等,相位依次为A→C→B差120°;

零序系统:三相系统大小相等,相位均相同。

(2)公式分解a=cos120°+jsin120°;   aa=cos240°+jsin240°

正序电流:IA+IB+=aaIA+IC+=aIA+

负序电流:IA-IB-=aIA-IC-=aaIA-

零序电流:IA0IB0=IA0=IC0

(3)相量图表示

7.22.jpg (22901 bytes)
把A,B,C相的正,负,零序的相量叠加起来,得
IAIBIC不对称分量。

(4)变换关系的数学式

IA=IA++IA-+IA0     IB=IB++IB-+IB0=aaIA++aIA-+IA0    IC=IC++IC-+IC0=aIA++aaIA-+IA0

IA+=(IA+aIB+aaIC)/3     IA-=(IA+aaIB+aIC)/3     IA0=(IA+IB+IC)

结论:一组不对称的系统可分解为三组对称的系统;三组对称的系统可合成一组不对称的三相系统。

三、三相变压器当“Y,yn”联结时的单相短路运行

单相运行是不对称运行中的一种特殊情况,有时会遇到。例如,三相电流中要照明,只用其中一相。

设a相短路,b,c相开路,此时,Ia=Ik(短路电流),Ib=Ic=0 因此,副边电流是一个不对称的系统,可用对称分量法把它分解为3个对称分量系统。根据磁势平衡原理,原边也将产生与副边大小相等方向相反的3个电流系统,以相应产生磁势来抵消副边电流的磁势。由于原绕组没有中线,所以零序电流不能在原边流通。原边各相电流为:
IA=IA++IA-=-2Ik/3      IB=IB++IB-=Ik/3      IC=IC++IC-=Ik/3

相位图说明,尽管外施电压对称,当副方接有单相负载后,在每相绕组上都叠加有零序电势造成相电压不对称,称这种现象为“中心浮动”其程度取决于E0E0大小又取决于零序电流的大小和铁芯结构。

组式变压器零序磁阻小,零序磁通和零序电势E0较大,则中点移动大;三相芯式变压器,中点移动小。

中点浮动物理意义:负载不对称使相电压不对称,从而IA中线,只好经B、C相流回,认为增加了B,C相激励电流,使EBEC大,导致A相相电压下降,中点浮动。

结论:

1组式变压器,单相短路电流并不大,只是空载电流的3倍,故无法承担负载。
2芯式变压器,零序阻抗不大,负载阻抗主要由负载电阻决定,故可带负载。

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