電機(jī)學(xué)第06章變壓器的過渡過程xin

第二節(jié)過電流現(xiàn)象一、變壓器空載合閘到電源

變壓器副邊開路空載，原邊合閘接到電源稱為空載合閘設(shè)穩(wěn)態(tài)空載運(yùn)行時(shí)不考慮鐵心飽和問題當(dāng)時(shí)間t=0時(shí)空載合閘，則電源電壓為：

—合閘時(shí)電壓的初相角

瞬變過程中勵(lì)磁電流與電感的關(guān)系：合閘后微分方程式為：解常系數(shù)非齊次微分方程得：—磁通與電源電壓的相位差設(shè)合閘時(shí)（t=0），鐵心中沒有剩磁（）：1.當(dāng)電源電壓初相位角時(shí)合閘：合閘后就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，不發(fā)生瞬整過程2.當(dāng)電源電壓初相位角時(shí)合閘：

自由分量是直流指數(shù)衰減量，時(shí)最大，當(dāng)時(shí)，穩(wěn)整分量與暫整分量相加可達(dá)

當(dāng)已知變壓器空載接通電源其磁通隨時(shí)間變化關(guān)系后，可根據(jù)磁化特性曲線找出相應(yīng)的勵(lì)磁電流。

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，磁路設(shè)計(jì)得已經(jīng)有點(diǎn)飽和，若在最不利的空載接通電源，磁通可能超過兩倍的，鐵心非常飽和，勵(lì)磁電流很大，可達(dá)額定電流的3-5倍。

在變壓器空載接通電源的過程中，隨著自由分量磁通的衰減，勵(lì)磁電流也要衰減，衰減的時(shí)間常數(shù)為：結(jié)論：

空載合閘電流對(duì)變壓器本身沒有多大危害，但若衰減較慢時(shí)，可能引起過電流保護(hù)裝置動(dòng)作而跳閘。為了避免這種情況，在變壓器原邊串一個(gè)附加電阻，這樣可減少?zèng)_擊量，也可使沖擊迅速衰減，合閘完畢，再將該電阻切除。

由于三相變壓器三相互差1200，相位總會(huì)在合閘時(shí)有一相初相位接近于零，總會(huì)有一相電流較大。二、突然短路

變壓器穩(wěn)態(tài)短路電流已經(jīng)是額定電流的十幾倍到二十幾倍左右，突然短路電流比穩(wěn)態(tài)電流還要大，同時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流會(huì)使機(jī)械力增大。

三相變壓器故障短路各種各樣：一相接地、兩相短路、兩相接地、三相短路等。

為了簡(jiǎn)單，此圖僅分析單相變壓器突然短路的情況。

當(dāng)變壓器一次繞組接額定電壓，二次繞組發(fā)生突然短路，原“

T”

形等效電路可簡(jiǎn)化為“一”形等效電路。

由于使磁路不飽和，電感可為常數(shù)，所以可用一次電流表示微分方程：—

短路電抗—

短路電阻

雖然突然短路前可能已帶上負(fù)載，但負(fù)載電流比起短路電流很小，可忽略不計(jì)。設(shè)時(shí)，大型變壓器其中：其中：當(dāng)時(shí)為最大值：當(dāng)