三相变压器的不对称运行
工控机
Ia=Ik, Ib=Ic=0
2、利用对称分量法分析
- 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)
二、Y,yn联结组的单相短路
1、确定边界条件 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,
- 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
Ib-=1/3aIk Ic0=1/3Ik, Ic+=1/3aIk, Ic-=1/3a2Ik
3、将三序合成后得出结论
- IA= IA++ IA-+ IA0 = -2/3Ik
- 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。
IB= IB++ IB-+ IB0=1/3Ik
IC= IC++ IC-+ IC0=1/3Ik