三相变压器的不对称运行

时间:2023-03-13作者:佚名
  • 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 IA0, IB0, 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)
三相变压器的不对称运行
三相变压器的不对称运行

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。
    三相变压器的不对称运行
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