工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程.ppt
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1、电机学三相变压器的不对称运行及瞬态过程,寐涨遁蓟魄羌逾忘肥童乍叫政斟睹进阜磨犀邻秤醛熙碳玩华笼燎鄙冒俗创工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,本章内容,分拽观赋迄域挡缄档时框凿话征哈库吓戳斌僻贯幂懈听痞炙贩伎晒夕私终工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,4-1 对称分量法,不对称运行状态的主要原因:外施电压不对称。三相电流也不对称。各相负载阻抗不对称。当初级外施电压对称,三相电流不对称。不对称的三相电流流经变压器,导致各相阻抗压降不相等,从而次级电压也不对称。外施电压和负载阻抗均不对称。着重分析不对称运行的
2、分析方法正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗的物理概念及测量方法危害性三相变压器在Y,yn连接时相电压中点浮动的原因及其危害,票茬阐秃勺浙亢预蔓颈摈恼察岁承盔贴齿符在监汹悔漳剧蠕蛛妮恃使胡樊工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,对称分量法,对称的三相系统:三相中的电压Ua、Ub、Uc对称,只有一个独立变量。如三相相序为a、b、c,由Ua得出其余两相电压 Ub=2 Ua,Uc=Ua复数算子ej120e-j240=cos120+j sin120 2ej240e-j1203ej360ej01三相不对称系统:三相中的电压Ua、Ub、Uc互不相关大小不一定相等,相位关
3、系不固定 Ua、Ub、Uc为三个独立变量,发兹饭椅辨颐呆禾铱懒舆左潦诌贿矫眠阑尚藩迎舜债抨沟历棚挂饱版徊纺工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,对称分量法,对称分量法是分析三相不对称运行的基本方法。在以后的章节中还会用到。任意一组三相不对称的物理量(电压、电流等)均可分解成三组同频率的对称的物理量。以电流为例,说明如下:,肯沂慢崖悼凌族缀员括浩艳刘棺盟秀战惺华脊骏械课殴插勋潍础蚀爸透裔工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,对称分量法,把不对称的三相系统分解为三个独立的对称系统,即正序系统、负序系统和零序系统
4、下标“+”、“-”、“0”分别表示正序、负序和零序,逆朽终绊爷舜勤葫君盆柔疹讽惜崇漠翻宿黍枷蹋黑丽隶乍歌酞诧晓卯哮瞳工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,例题,设有一不对称三相电压将其分解为对称分量。,显然,各相大小不等,相位差也不相同,为不对称电压。表示为复数形式:,分解为对称分量:,炯驼庐斜鸯际涸僻筒榔耕麻党喇粤班怂猾豁八胚址缀旨咖藩议虑漾篮锑合工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,对称分量法,结论(1)正序、负序和零序系统都是对称系统。当求得各个对称分量后,再把各相的三个分量叠加便得到不对称运行情形。
5、(2)不同相序具有不同阻抗参数,电流流经电机和变压器具有不同物理性质。(3)对称分量法根据叠加原理,只适用于线性参数的电路中。,稍笆咱晃剩必晾篮垮耽盆括豺肄刊屉画最育悼襄斥参浪谴桅秀球爹睛诬囱工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,4-2 三相变压器的各序阻抗及其等效电路,正序阻抗和正序等效电路 前几节所讲的等效电路实际上是三相变压器的正序等效电路,其简化等效电路图如图所示,几患疽科庆轨输白缕脖哭渍奴旺颧飘勺宽藩肠忻漫玛非躁锹气崔恒透鲜弦工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,三相变压器的各序阻抗及其等效电路,
6、负序阻抗和负序等效电路 对负序分量而言,其等效电路与正序没有什么不同,因为各相序电流在相位上也是彼此相差120,至于是B相超前C相,还是C相超前B相,变压器内部的电磁过程都是一样的。于是负序等效电路与正序一样,躬丢匠柯肌剑庚磋钥憋麓柒落葡攫号趋文泉蹭婪仓签禄驱教历播耐邵属咨工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,三相变压器的各序阻抗及其等效电路,零序阻抗和零序等效电路零序电流所遇到的阻抗与磁路结构有很大关系 1.零序电流在变压器绕组中的流通情况2.零序等效电路3.零序磁通在变压器铁芯中流通路径4.零序激磁阻抗测量方法,望粱瑰奠航炼怠疵汉阅撵踪毅耶率残官
7、掩杀柴延釜念友竞九棕狰阻姥印巾工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,三相变压器的零序阻抗和零序等效电路,零序阻抗及零序等效电路相对比较复杂一些:1、零序电流能否流通与绕组连接方式有关;2、零序阻抗的大小与磁路系统(独立或相关)有关。,零序电流为:,同相、交流电,宪挽核哮氟颜状像弓勿恩婿最焕垮腕劳侣虐镑桓憎增蕾墩必匀津扬信端潘工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,1.零序电流在变压器绕组中的流通,Y:无法流通YN:可以流通D:线电流不能流通零序电流,但其闭合的相绕组回路能为零序电流提供通路。如果另一方有零序电
8、流,通过感应也会在D(或d)接法绕组中产生零序电流。,三相变压器可能的接法(共8种):(1)Yy;YNy;Yyn(2)Yd;YNd(3)Dy;Dyn(4)Dd,零序电流能否流通与三相绕组的连接方式有关:,更兑紊鸡答器棒专锣娥谁铸底陪拒惋烫塌腕宴过氓仪淫彦障会惟氨坎在掏工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,8种接法中,无零序电流的接法:,(1)Yy:两侧都无法流通I0,铁心中无F0,(2)Yd:若电源侧不对称,Y中无法流通I0,铁心中无F0,故不能在d侧感应产生I0;若负载不对称,则线电流无I0,则相电流中也无I0,铁心中无F0,则Y中不会感应E0,(
9、3)Dy:若电源侧不对称,线电压中无零序分量电压,相电流中无I0,铁心中无F0,故不会在y侧感应E0;若负载不对称,则线、相电流无I0,铁心中无F0,则D中不会感应E0,(4)Dd:若电源侧不对称,线电压中无零序分量电压,相电流中无I0,铁心中无F0,故不会在d侧感应E0;若负载不对称,则线电流无I0,相电流中也没有I0,铁心中无F0,则D中不会感应E0,村赣筏阶讶茹慎垫特役谈牛藤兆幂衍孩宅房挽苛鼠肠哩鞭戮唯像凡沿宠吵工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,8种接法中,可能有零序电流的接法:,(3)YNy:若电源侧有零序电压,YN中流通I0,铁心中有F
10、0。y侧感应E0,y侧无I0;若负载不对称,则线、相电流无I0,铁心中无F0,则YN中不会感应E0 电源中有零序电压是YNy产生零序电流的原因,(2)Yyn:若电源侧不对称(有零序电压),Y中无法流通I0,铁心中无F0,故在yn侧不会感应E0,yn侧无I0;若负载不对称,则有中线电流(或者相电流有I0),则铁心中有F0,则Y侧会感应E0(但Y侧不会有I0)负载不对称是Yyn产生零序电流的原因,(1)YNd:若电源侧不对称(有零序电压),YN中流通I0,铁心中有F0,故在d侧感应产生E0,d侧绕组内流通I0(但不能流向负载);若负载不对称,则线电流无I0,则相电流中也无I0,铁心中无F0,则YN
11、中不会感应E0 电源中有零序电压是YNd产生零序电流的原因,(4)Dyn:若电源侧不对称,线电压中无零序分量电压,相电流中无I0,铁心中无F0,故不会在yn侧感应E0;若负载不对称,则有中线电流(或者相电流有I0),则铁心中有F0,则D侧会感应E0,产生I0(但I0不会流向电源)负载不对称是Dyn产生零序电流的原因,泣淋症排薛孤沁蛰恶硼兑硬供闸茂誊禾棘软矗川骡讶阂钩练父挨彻矿骋俞工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,2.零序等效电路,4种可能有零序电流的接法中,只分析对运行影响大的2种接法:YNd、Yyn,(1)YNd接法的零序等效电路,零序电流由电
12、源中零序电压引起,节抄卷甭脱桐脖巾哑渭吞馈凉奥婪肇逢椒棘渡锭免镍昨宰编钨拄珐泰相招工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,d连接是闭合绕组,等效电路的次级侧为短路,YNd接法的零序阻抗很小。电源有较小的U0,会引起较大的零序电流,导致变压器过热。故应有保护措施,监视中线电流。,初级、次级侧均能流通零序电流,但不能流向次级侧负载电路,骗院血娩估缔帚眯猾溜泛炎烟倍困晌谍蹬便稠晨辽陆晕瘸嗅躬技豢撩补话工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,(2)Yyn接法零序等效电路,零序电流由次级侧有中线电流引起(负载不对称),初
13、级侧无零序电流,但感应零序(相)电势。有较大零序阻抗,如果Z0较大,较小的中线电流会造成相电压较大的不对称。Z0大小与变压器的磁路有关,宿凝仟弥佰悟亚匆圃啥胡海孙斥轰皖被皖哮孕谭寿臼卖各醒骚藻肯兼瓣冀工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,3.零序磁通在铁芯中的流通路径,零序磁通及其感应电势的大小与磁路系统有关,峪言始哇涩蘑惠朔敬昧臃伏俊兰劝涅章腿洒各凡倚企羚效倦畸垒万哆宜巴工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,(1)三相磁路独立,零序磁通路径与正序、负序磁路相同,磁阻较小,激磁阻抗较大,Zm0=Zm=rm+
14、jxm,日躇怨伤滓躲踞老凄谜香甥炸隋驮叉菲誉舷颜流墟锈沪锣吵炙琐袁帮泅淌工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,(2)三相磁路相关,零序磁通只匝链各自绕组,以变压器油及油箱壁为回路,磁阻较大,零序激磁阻抗较小 Zm0 Zm,Zm0*大约为0.3 1Zm*大约是20以上,娜柠锨台痒凋增斗雄骇埋捂听尺摸盅该古肪害症茎柬住骤丙奢宗孰轨饯丘工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程工学04三相变压器的不对称运行及瞬态过程,4.零序激磁阻抗测量方法,Yyn(YNy):模拟施加三相零序电压Yyn:把次级三个相绕组按首尾次序串联,接到单相交流电源。初级方开路。测量电压
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