电机学 变压器的不对称运行.ppt

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1、第四章变压器的不对称运行及瞬态过程主要讨论不对称运行及其分析方法基本概念：不对称运行状态的主要原因：①外施电压不对称。三相电流也不对称。②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。③外施电压和负载阻抗均不对称。着重分析不对称运行的分析方法正序阻抗、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三相变压器不对称运行不对称——各相电流(或电压，电势)大小有可能不同，相位也不依次差120

2、°对称分量法对称分量法各序等效电路，叠加原理三相中点浮动问题三相ABC第一节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=α2Ua,Uc=αUa(4—1)复数算子α＝ej120＝e-j240α=cos120°+jsin120°α2＝ej240＝e-j120α3＝ej360＝ej0＝1ABC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，相位关系不固定Ua、Ub、Uc为三个独立变量对称分量法：把不对称的三相系统分解为三个

3、独立的对称系统，即正序系统、负序系统和零序系统例：Ua、Ub、Uc为不对称三相电压下标“+”、“-”、“0”分别表示正序、负序和零序正序电压Ua+、Ub+、Uc+组成正序系统约束条件Ub+=α2Ua+,Uc+=αUa+性质：每相大小相等，彼此相位差120，相序为a->b->c。A+B+C+各相负序电压Ua-、Ub-、Uc-组成负序系统约束条件Ub-=αUa-,Uc-=α2Ua-性质：每相大小相等，彼此相位差120，相序为a->c->b。A-C-B-逆时针各相零序电压Ua0、Ub0、Uc0组成零序系统约束条件Ub0=Ua0

4、,Uc0=Ua0性质：每相大小相等且同相位。共同性质：三相大小相等，彼此之间相位差相等A0B0C0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：：（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。（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。结论：第二节三相变压器的各序阻抗及其等效电路对称分量法的特点：1、将不

5、对称系统分解成三个对称系统2、分别求解三个对称系统，然后迭加得到不对称系统的解3、不同相序电流的路径不同，其阻抗也不同三相变压器的正序阻抗正序电流所遇到的阻抗rk+xk+UA+-Ua+..IA+=-Ia+..三相变压器的负序阻抗负序电流所遇到的阻抗rk-xk-UA--Ua-..IA-=-Ia-..具有与正序一样的性质三相变压器的零序阻抗：零序电流所遇到的阻抗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1.零序电流在变压器绕组中的流通：零序电流能否流通与三相绕组

6、的连接方式有关：1）Y接法中无法流通，反映在等效电路中为开路2）YN接法可以流通，反映在等效电路中为通路3）D接法：a)线电流不能流通零序电流b）但其闭合回路能为零序电流提供通路c）如果另一方有零序电流，通过感应也会在D接法绕组中产生零序电流（它在变压器内部相当于短接（闭路），外部看相当于开路）结论：1）Y，y；Y，d；D，y；D，d——无零序电流2）YN，d和D，yn接法——如YN、yn中有零序电流，d、D中也感应零序电流。3）YN，y和Y，yn接法——当YN、yn中有零序电流，y、Y中也不会有零序电流。2.零序等效电路（

7、1）首先分析零序电流的来源；（2）确定初、次级侧相、线中的零序电流情况；（3）零序电流的等效电路；（4）对运行的影响。(1)．YN，d接法的零序等效电路零序电流由电源中零序电压引起初级、次级侧均能流通零序电流，但是不能流向次级侧负载电路d连接是闭合绕组，等效电路的次级侧为短路YN，d接法的零序阻抗是一很小的阻抗。电源有较小的UA0，会引起较大的零序电流，导致变压器过热。应有保护措施监视中线电流。零序电流由于次级侧有中线电流引起的，不流入电源零序阻抗不大，如中线电流不大，不会造成相电压严重不对称D，yn连接的变压器具有较好的负

8、担单相负载能力。（2）．D，yn接法的零序等效电路零序电流由电源零序电压产生（3）．YN，y接法零序等效电路次级侧无零序电流，感应有零序电势，表现为较大零序阻抗对运行的影响零序电流小，不会引起过热会引起次级侧相电压不对称次级侧线电压不受零序影响，常在高压输电线路中采用。等效电路（4）．Y，