电工学习网

 找回密码
 立即注册

变压器空载合闸时的瞬变过程

2015-3-20 09:27| 编辑:电工学习网| 查看: 3129| 评论: 0

摘要: 问题提出:变压器稳态运行时,I0 (空载电流)很小,大型变压器甚至不到 1% 倍的额定电流;但在空载时,变压器突然接入电网,此瞬时可能有很大的冲击电流,是空载电流的几十倍到几百倍。此现象的存在是由于饱合和剩磁 ...

问题提出:变压器稳态运行时,I0 (空载电流)很小,大型变压器甚至不到 1% 倍的额定电流;但在空载时,变压器突然接入电网,此瞬时可能有很大的冲击电流,是空载电流的几十倍到几百倍。此现象的存在是由于饱合和剩磁引起的。

1空载合闸电流分析

(1)建立方程,设外施电压按正弦规律变化,并求解
u1=1.414U1sin(ωt+α)=r1im+ω1dΦ/dt      (1)
其中,α为外施电压初相角;im为激磁(原边)电流瞬时值
L=ωΦ/i     即      im=ω1Φ/Lav      (2)
由于电力变压器电阻
r1 较小,实质上 r1 的存在是瞬态过程衰减的重要因素。

(2)代入(1)得磁通方程
1.414U1sin(ωt+α)=r1ω1Φ/Lav+ω1dΦ/dt      (3)解得
Φ=Φmsin(ωt+α-90°)+CE     (4) 其中,
Φm 为稳态时的磁通幅值,C 为积分常数,E 为 e
(-tr1/Lav)次方     

(2)确定 C
设铁芯无剩磁 t=0,Φ=0,代入(4)式得
C=Φmcosα     (5)
从而 Φ=-Φmcos(ωt+α)+(Φmcosα)E      (6)

讨论:

①若在初相角α=0时接通电源,则

Φ=-Φmcosωt+ΦmE     (7)

9.2.jpg (20743 bytes) 由图知,在合闸后的约半个周期,即当t=π/ω时,稳态分量和瞬态分量的瞬时值相叠加 ,并考虑到剩磁,可达约Φ=2Φm,故此时磁路非常饱和,相应的激磁电流急剧增大可达正常时空载电流的几百倍,额定电流的几倍。

②若初相角α=π/2时接通电源,则

Φ=-Φmsinωt     (8)
说明变压器即进入稳态,不含瞬变分量,是理想的合闸时间。

一般小型变压器电阻较大,电抗较小,衰减较快,约几个周期可达稳态;大型变压器,电阻较小,电抗较大,衰减较慢,可能延续几秒钟达稳态。

《变压器空载合闸时的瞬变过程》相关文章推荐:

发表评论

最新评论

热点文章

|电工学习网 ( )

GMT+8, 2020-7-3 00:21

Powered by © 2011-2020 www.diangon.com 版权所有 免责声明 不良信息举报

技术驱动未来! 电工学习网—专业电工基础知识电工技术学习网站。

栏目导航: 工控家园 | 三菱plc | 西门子plc | 欧姆龙plc | plc视频教程

返回顶部