三相變壓器的不對稱運(yùn)行課件

第五章三相變壓器的不對稱運(yùn)行

三相變壓器運(yùn)行時(shí)，①三相負(fù)載不平衡②變壓器二次側(cè)帶了單相負(fù)載（如單相電爐或電焊機(jī)）③單相斷電檢修，另兩相繼續(xù)供電④不對稱短路等都會引起變壓器不對稱運(yùn)行。當(dāng)三相負(fù)載電流不對稱時(shí)，變壓器內(nèi)部阻抗壓降也不對稱，造成二次側(cè)三相電壓不對稱。本章先介紹分析不對稱運(yùn)行的基本方法——對稱分量法；分析各相序阻抗的物理概念；然后分析三相變壓器Y,yn連接帶單相負(fù)載的運(yùn)行情況。第一節(jié)對稱分量法定義：對稱分量法是把實(shí)際不對稱的三相系統(tǒng)，分解成正序、負(fù)序和零序三組對稱的三相系統(tǒng)。已知對稱的三相正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)、零序系統(tǒng)，表示不對稱三相系統(tǒng)。特點(diǎn)：大小相等，相位彼此相差120°，UVW相序。特點(diǎn)：大小相等，相位彼此相差120°，UWV相序。特點(diǎn)：大小相等，相位相同。以三相不對稱電壓為例，得出公式一：若引入復(fù)數(shù)算子α，那么每一個(gè)對稱三相系統(tǒng)。只需有一相為獨(dú)立變量，另外兩相則也可以表示出來。代入已知不對稱的三相系統(tǒng)，來表示對稱的三相正序、負(fù)序和零序系統(tǒng)。以上的分析均以電壓為例，但同樣適用于其他物理量。一、正序阻抗、負(fù)序阻抗及其等值電路

正序電流流經(jīng)變壓器繞組時(shí)，呈現(xiàn)的阻抗稱為正序阻抗。負(fù)序電流流經(jīng)變壓器繞組時(shí)，呈現(xiàn)的阻抗稱為負(fù)序阻抗。變壓器是靜止設(shè)備，產(chǎn)生的磁場及內(nèi)部電磁過程與電流的相序無關(guān)。二、零序阻抗及其等值電路零序電流流經(jīng)變壓器繞組時(shí)，呈現(xiàn)的阻抗稱為零序阻抗。零序電流三相同大小、同相位，它的流通情況與繞組的連接方式有關(guān)，而零序磁通大小又受磁路結(jié)構(gòu)的影響，相應(yīng)的零序勵(lì)磁阻抗Zm0是不同的。零序阻抗Z0的大小既與繞組的連接方式有關(guān)，又與磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)，對應(yīng)的零序等值電路應(yīng)為T型等值電路。1、繞組連接方式的影響繞組的連接方式?jīng)Q定了零序電流的流通情況Y連接：零序電流不能流通。因此在零序等值電路中Y接法一側(cè)的電路應(yīng)是斷開的。YN連接：零序電流能沿中線流通。因此零序等值電路的YN一側(cè)應(yīng)為通路。d連接：零序電流在三角形內(nèi)部流通，零序電動勢與零序電流產(chǎn)生的壓降相平衡，因此在零序等值電路的d連接一側(cè)，相當(dāng)于內(nèi)部短路，但從外部看進(jìn)去，應(yīng)是開路。2、磁路結(jié)構(gòu)的影響

1）三相組式變壓器：各相磁路獨(dú)立，三相同相位的零序磁通，可沿各自的鐵心閉合，因此零序勵(lì)磁阻抗與對稱運(yùn)行時(shí)一樣，即2）三相心式變壓器：各相磁路互相關(guān)聯(lián)，三相零序磁通不能沿鐵心形成閉合回路，只能像三次諧波磁通一樣，沿油及油箱壁閉合，磁阻大，所以零序磁通減小，對應(yīng)零序勵(lì)磁阻抗Zm0很小，即3、零序阻抗的測定測量Y,yn接法三相變壓器的方法：把二次側(cè)三個(gè)繞組首尾串聯(lián)接到單相電源上，以模擬零序電流和零序磁通的流通情況，一次側(cè)開路。則從二次側(cè)看的零序阻抗為:2）忽略勵(lì)磁電流，一次側(cè)Y連接，相電流中只有正序分量和負(fù)序分量，無零序分量。有：

結(jié)論：二次側(cè)三相電流不對稱，導(dǎo)致一次側(cè)三相電流也不對稱。二、單相負(fù)載電流的計(jì)算利用各相序的等值電路，可得：忽略繞組的漏阻抗，可得：Y,yn連接的變壓器單相負(fù)載電流的大小與零序勵(lì)磁阻抗Zm0的大小有關(guān)!1、三相組式變壓器：Zm0＝Zm，即使負(fù)載阻抗ZL=0（單相短路），短路電流僅為勵(lì)磁電流的3倍：由此可見，該種變壓器帶單相負(fù)載時(shí)，不能向負(fù)載提供所需的電流和功率，即沒有帶單相負(fù)載的能力。2、三相心式變壓器：Zm0很小，負(fù)載電流的大小主要由負(fù)載阻抗ZL的大小來決定，所以該種結(jié)構(gòu)的變壓器，可以帶單相負(fù)載運(yùn)行。

三、中點(diǎn)移動現(xiàn)象

副方電流不對稱，推導(dǎo)出原方電流不對稱。那么副方和原方的三相電壓對稱嗎？

二次側(cè)有正序、負(fù)序和零序電流，一次側(cè)僅有正序和負(fù)序電流。零序電動勢的存在使變壓器一、二次側(cè)的相電壓都不對稱，使帶負(fù)載這一相的相電壓低，其他兩相的相電壓高，發(fā)生了中點(diǎn)移動現(xiàn)象。1、中點(diǎn)移動：

Y,yn三相變壓器單相負(fù)載時(shí)，相電壓不對稱線電壓（外加電源電壓）仍三相對稱，