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三相变压器的不对称运行

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
ia=ik, ib=ic=0
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,
ib-=1/3aik ic0=1/3ik, ic+=1/3aik, ic-=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 3、将三序合成后得出结论
ia= ia++ ia-+ ia0 = -2/3ik
ib= ib++ ib-+ ib0=1/3ik
ic= ic++ ic-+ ic0=1/3ik
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。
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