電機(jī)學(xué)-變壓器的并聯(lián)運(yùn)行-資料下載頁(yè)
2025-05-13 20:30本頁(yè)面
【正文】 kkkk rLtgrxtg ?? ki? 1ukTtk Cei????kkk rLT /?變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 式中： C為 待定積分常數(shù)，由初始條件決定。 通常，變壓器發(fā)生突然短路之前，可能已經(jīng)處于負(fù)載運(yùn)行，但由于負(fù)載電流比短路電流小很多，故可略去不計(jì)，而認(rèn)為突然短路是在空載情況下發(fā)生的，即認(rèn)為 t=0時(shí)， ik =0，代入 ik表達(dá)式可得 因此 上式表明，突然短路電流的大小與電壓 u1的初相角 α 有關(guān)。 ??c os2)90s i n(20kkICCI???? ?kTtkkk eItIi????? ??? c os2)c os (2變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 討論： 1） 當(dāng) α =90度 時(shí)，發(fā)生突然短路，這時(shí)暫態(tài)分量為零，突然短路一發(fā)生就進(jìn) 入穩(wěn)定狀態(tài)，短 路電流最小，其值為 2）當(dāng) α =0度時(shí)發(fā)生突然短路， 與 上式對(duì)應(yīng)的電流變化曲線(xiàn)如圖 68所示，從圖可見(jiàn)，當(dāng) 瞬間，短路電流達(dá) 最大值 tIi kk ?s in2?)c os (2 kT tkk etIi ???? ??? ?tkyTkk IkeIi k 2)1(2m a x ???? ? ?式中 kTy ek ????? 1 是突然短路電流最大 值與穩(wěn)態(tài)短路電流最大值的比值。 ky的大小與時(shí)間常數(shù) Tk有關(guān)，變壓器的容量愈大， Tk愈大， ky也增 大。 變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 討論： 2）當(dāng)用標(biāo)么值表示時(shí) 即： 與 成反比，即短路阻抗愈小，突然短路電流愈大。 若 ，則 這是一個(gè)很大的沖擊電流，產(chǎn)生很大的電磁力，對(duì)變壓器有嚴(yán)重影響。為了限制 ， 不宜太小，但從減小變壓器的電壓調(diào)整率 Δ U來(lái)看， 又不宜過(guò)大，因 此在設(shè)計(jì)變壓器時(shí)，必須全面考慮 數(shù)值的選擇。 *1m a x*m a x 2 kykNNyNkyNkk ZkZIUkIIkIii ????*maxki *kZ* ?kZ30~ 1)~(* m a x ??ki*maxki *kZ *kZ*kZ變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 突然短路電流對(duì)變壓器的影響 : 1）突然短路時(shí)變壓器繞組受到很大的機(jī)械力的影響。 變壓器繞組中的電流與漏磁場(chǎng)相互作用，在繞組的各導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生電磁力，其大小由漏磁場(chǎng)的磁通密度與電流的乘積所決定。由于電流增大時(shí)漏磁場(chǎng)也正比增強(qiáng)，因此電磁力與電流的平方成正比，當(dāng)變壓器在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，作用在繞組上的電磁力很小。但突然短路時(shí)，如前所述，最大短路電流可達(dá)額定電流的 20～ 30倍，由于短路時(shí)產(chǎn)生的電磁力與電流平方成正比。 所以短路時(shí)繞組所受到電磁力將為額定時(shí)的 400～ 900倍，它可能使變壓器的繞組變形和絕緣損壞。為了防止這種不良情況．應(yīng)加強(qiáng)繞組的支撐，圖 69為當(dāng)原、副繞組高度相等、磁動(dòng)勢(shì)沿繞組高度分布均勻時(shí)，同心式繞組所受的電磁力。 變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 突然短路電流對(duì)變壓器的影響 : 1qF2qF1dF1dF2dF2dF2qF1qFdBh11wi22wiqB1a2a12a(a)(b)圖6－9 同心式繞組所受的電磁力變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 167。 62變壓器空載合閘時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程 ?變壓器副邊突然短路的瞬態(tài)過(guò)程 突然短路電流對(duì)變壓器的影響 : 2）變壓器發(fā)生突然短路時(shí)，短路電流達(dá)到額定電流的 (20～ 30)倍，因而銅耗將達(dá)額定電流時(shí)的幾百倍。由于銅耗的極大增長(zhǎng)，繞組溫度上升非常迅速。如果不設(shè)法在最短時(shí)間內(nèi)排除故障或使斷路器跳閘，則變壓器有燒毀的可能。 到目前為止，對(duì)繞組短路時(shí)過(guò)熱尚沒(méi)有一個(gè)限制的標(biāo)準(zhǔn)。一般認(rèn)為溫度達(dá) 200至 250度是允許的。但最好不超過(guò) 200度，根據(jù)計(jì)算，斷路器的跳閘時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于達(dá)到短時(shí)允許溫度所需的時(shí)間，因此，在有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)下，發(fā)生突然短路后燒毀變壓器的事件是罕見(jiàn)的。 變壓器的瞬態(tài)過(guò)程 本章小結(jié) ?變壓器的瞬態(tài)過(guò)電流現(xiàn)象包括兩種情況，一種是 變壓器空載合閘 ，另一種是變壓器發(fā)生突然短路 。 ?變壓器空載投入電網(wǎng)時(shí)有可能產(chǎn)生激磁涌流 ，激磁涌流產(chǎn)生的原因主要是在變壓器投入電網(wǎng)的瞬態(tài)過(guò)程中，鐵心中磁通增加很多，使鐵心過(guò)度飽和所致。激磁涌流對(duì)變壓器本身沒(méi)什么危害 ，但使變壓器的繼電保護(hù)裝置變得復(fù)雜。 ?變壓器發(fā)生突然短路會(huì)產(chǎn)生極大的短路電流 ，使電流與漏磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生很大的機(jī)械力，繞組各部分可能因此損壞，因此 突然短路是一個(gè)嚴(yán)重的故障。
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