第五章變壓器空載合閘時的沖擊電流

1、 第第 五五 章章 變變 壓壓 器空載合閘時的沖擊電流器空載合閘時的沖擊電流一、一、 空載合閘過電流現(xiàn)象空載合閘過電流現(xiàn)象二、二、 突發(fā)短路過電流現(xiàn)象突發(fā)短路過電流現(xiàn)象空載合閘時，磁通隨時間變化的關(guān)系：空載合閘時，磁通隨時間變化的關(guān)系：tLRmmet11cos)cos(合閘時交流電的初相角合閘時交流電的初相角振蕩的強(qiáng)制分量振蕩的強(qiáng)制分量衰減的自由分量衰減的自由分量tLRmmet11cos)cos(如果在如果在 瞬間接通電源：瞬間接通電源：00tLRmmet11costLRmmet11cos0tm2max00Imm20ImI000IIm幾百倍幾十倍mI0可達(dá)額定電流的可達(dá)額定電流的 35 倍倍

2、在變壓器空載接通電源時，隨著自由分在變壓器空載接通電源時，隨著自由分量磁通的衰減，勵磁電流也要衰減。量磁通的衰減，勵磁電流也要衰減。衰減時間常數(shù)：衰減時間常數(shù)：tLRmmet11cos11RLT 大型變壓器衰減得慢些大型變壓器衰減得慢些 ，有時達(dá)十幾秒之久。，有時達(dá)十幾秒之久。 空載合閘電流對變壓器的直接危害不大空載合閘電流對變壓器的直接危害不大 ，但它能引起裝在變壓器一次側(cè)的過電流保護(hù)繼電但它能引起裝在變壓器一次側(cè)的過電流保護(hù)繼電器動作，使變壓器脫離電網(wǎng)。器動作，使變壓器脫離電網(wǎng)。 如果遇到這種情況，可以再合一次閘，甚至如果遇到這種情況，可以再合一次閘，甚至兩次，總能合在適當(dāng)?shù)臅r刻，使變壓器

3、發(fā)生的過兩次，總能合在適當(dāng)?shù)臅r刻，使變壓器發(fā)生的過渡過程不那么劇烈，也就不再調(diào)閘了。渡過程不那么劇烈，也就不再調(diào)閘了。 在大型變壓器中，為了減小空載合閘電在大型變壓器中，為了減小空載合閘電流沖擊，在變壓器一次側(cè)先串入一附加電阻，流沖擊，在變壓器一次側(cè)先串入一附加電阻，等合閘后再把附加電阻切除。等合閘后再把附加電阻切除。二、二、 突發(fā)短路過電流現(xiàn)象突發(fā)短路過電流現(xiàn)象突發(fā)短路時一次電流的微分方程為：突發(fā)短路時一次電流的微分方程為：111uRidtdiLKK)sin(1tUm)cos()(cos211teiitLRkKK)cos()(cos211teiitLRkKK 為突發(fā)短路開始即為突發(fā)短路開始即

4、 t = 0 時一次電壓的初時一次電壓的初相角。相角。當(dāng)當(dāng)00kkiki1max12大型變壓器：大型變壓器：8 . 1kkkkiki1max12穩(wěn)態(tài)短路電流：穩(wěn)態(tài)短路電流：KKZI11例題：一臺三相變壓器例題：一臺三相變壓器 Yyn0，%4ku求：求： ，二次繞組突發(fā)短路時一次繞組，二次繞組突發(fā)短路時一次繞組短路電流的最大值。短路電流的最大值。0004. 0KKUZKkKmZkI104. 018 . 1258 . 1倍45 當(dāng)變壓器發(fā)生突發(fā)短路時，短路電流達(dá)額定當(dāng)變壓器發(fā)生突發(fā)短路時，短路電流達(dá)額定電流的電流的 2530 倍，由于漏磁通的大小與繞組電倍，由于漏磁通的大小與繞組電流成正比，可見，

5、突發(fā)短路時，變壓器受到的機(jī)流成正比，可見，突發(fā)短路時，變壓器受到的機(jī)械力是額定運(yùn)行時的械力是額定運(yùn)行時的 625900倍。倍。思思 考考 題題5-15-4習(xí)習(xí) 題題5-1總結(jié)一下，在使用變壓器時應(yīng)注意些什么？總結(jié)一下，在使用變壓器時應(yīng)注意些什么？避免將來工作時出差錯。避免將來工作時出差錯。1、防止油浸式的變壓器爆炸、防止油浸式的變壓器爆炸2、不要觸摸帶電或剛停電的變壓器、不要觸摸帶電或剛停電的變壓器3 、別誤接于直流電源、別誤接于直流電源111111xI jRIEU111RIU直流電源直流電源111RUI 例如：實(shí)驗(yàn)室中的變壓器例如：實(shí)驗(yàn)室中的變壓器AI75.13162201倍3 .3935.

6、075.131IVU2201 161RAIN35.014、防止變壓器突然短路、防止變壓器突然短路例如：例如：03. 0kz倍3 .331KkZIkz不能偏低不能偏低5、避免兩臺聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器并聯(lián)、避免兩臺聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器并聯(lián)如：計(jì)算如：計(jì)算 Yy0 和和 Yy6 變壓器并聯(lián)環(huán)流。變壓器并聯(lián)環(huán)流。KKCZZUI05. 005. 02倍202U2U6、變壓器高低壓側(cè)別接反了、變壓器高低壓側(cè)別接反了例如：電壓例如：電壓 10KV/380N ，變比，變比 K 為為 262612NN 676mmxX00676II 22NXm7、Yy 三相變壓器不搭配組式鐵芯。三相變壓器不搭配組式鐵芯。8、電流

7、互感器不能開路、電流互感器不能開路9、電壓互感器不能短路、電壓互感器不能短路11、空載試驗(yàn)在低壓側(cè)做、空載試驗(yàn)在低壓側(cè)做10、短路試驗(yàn)在高壓側(cè)做，但只需要加、短路試驗(yàn)在高壓側(cè)做，但只需要加 5%左右的額定電壓。左右的額定電壓。13、 變壓器接線正確，避免出現(xiàn)三相變壓器接線正確，避免出現(xiàn)三相不對稱電壓電流。不對稱電壓電流。YyYd12、 變壓器聯(lián)結(jié)極性正確，否則二次變壓器聯(lián)結(jié)極性正確，否則二次側(cè)將出現(xiàn)很大的基波環(huán)流，燒壞變壓器。側(cè)將出現(xiàn)很大的基波環(huán)流，燒壞變壓器。YyYd 和和 ，當(dāng)極性連接錯了，哪一種變，當(dāng)極性連接錯了，哪一種變壓器損壞更大？壓器損壞更大？14、大型變壓器空載合閘掌握時機(jī)、大型

8、變壓器空載合閘掌握時機(jī)m2max若：若：根據(jù)磁化曲線過飽和點(diǎn)非線性根據(jù)磁化曲線過飽和點(diǎn)非線性m0I00max0II幾百倍幾十 若：若： %20I2%2100max0I15、按銘牌數(shù)據(jù)使用變壓器，負(fù)載率按銘牌數(shù)據(jù)使用變壓器，負(fù)載率 也不能偏低。也不能偏低。116、變壓器采用良好的導(dǎo)磁材料、變壓器采用良好的導(dǎo)磁材料低10cosIxmmXIU01根據(jù)：根據(jù)：18、變壓器不能過飽和運(yùn)行，避免勵磁電流過高。、變壓器不能過飽和運(yùn)行，避免勵磁電流過高。19、兩臺變壓器并聯(lián)，若不能完全滿足并聯(lián)條、兩臺變壓器并聯(lián)，若不能完全滿足并聯(lián)條件，容量大的變壓器變比件，容量大的變壓器變比 k 大大， 小小。kz17、 不

9、能偏高，避免不能偏高，避免kzU20、三相組式變壓器一、二次側(cè)參數(shù)對稱、三相組式變壓器一、二次側(cè)參數(shù)對稱怎樣才能使三相變壓器參數(shù)對稱？怎樣才能使三相變壓器參數(shù)對稱？變壓器中最大數(shù)量級的參數(shù)是變壓器中最大數(shù)量級的參數(shù)是mxsNxm21要求三個單相變壓器要求三個單相變壓器1NS相同相同21、自耦變壓器變比不能太大、自耦變壓器變比不能太大NAAMSKS)11 ( kAkAZKZ)11 ( 否則不能穩(wěn)定輸出電壓否則不能穩(wěn)定輸出電壓22、空載運(yùn)行的并聯(lián)變壓器應(yīng)從電網(wǎng)上、空載運(yùn)行的并聯(lián)變壓器應(yīng)從電網(wǎng)上卸下。卸下。P29頁頁 對于電力變壓器，如果空載，為了對于電力變壓器，如果空載，為了減小電網(wǎng)的無功功率負(fù)擔(dān)

10、和變壓器鐵耗，減小電網(wǎng)的無功功率負(fù)擔(dān)和變壓器鐵耗，干脆把變壓器從電網(wǎng)切除。干脆把變壓器從電網(wǎng)切除。P31頁頁 接在電力系統(tǒng)中的變壓器，空載接在電力系統(tǒng)中的變壓器，空載時，輸電線間及輸電線對地電容，對時，輸電線間及輸電線對地電容，對變壓器來說，相當(dāng)于帶了超前性負(fù)載變壓器來說，相當(dāng)于帶了超前性負(fù)載有可能抬高二次電壓。有可能抬高二次電壓。1、防止油浸式的變壓器爆炸、防止油浸式的變壓器爆炸2、不要觸摸帶電或剛停電的變壓器、不要觸摸帶電或剛停電的變壓器3 、別誤接于直流電源、別誤接于直流電源4、防止變壓器突然短路、防止變壓器突然短路5、避免兩臺聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器并聯(lián)、避免兩臺聯(lián)結(jié)組號不同的變壓器并聯(lián)6

11、、變壓器高低壓側(cè)別接反了、變壓器高低壓側(cè)別接反了7、Yy 三相變壓器不搭配組式鐵芯。三相變壓器不搭配組式鐵芯。8、電流互感器不能開路、電流互感器不能開路9、電壓互感器不能短路、電壓互感器不能短路11、空載試驗(yàn)在低壓側(cè)做、空載試驗(yàn)在低壓側(cè)做10、短路試驗(yàn)在高壓側(cè)做，但只需、短路試驗(yàn)在高壓側(cè)做，但只需要要 加加 5% 左右的額定電壓。左右的額定電壓。12、變壓器接線正確，避免出現(xiàn)三相不對、變壓器接線正確，避免出現(xiàn)三相不對稱電壓電流。稱電壓電流。13、按銘牌數(shù)據(jù)使用變壓器，負(fù)載率按銘牌數(shù)據(jù)使用變壓器，負(fù)載率 也不能偏低。也不能偏低。114、變壓器采用良好的導(dǎo)磁材料、變壓器采用良好的導(dǎo)磁材料16、變壓器不能過飽和運(yùn)行，避免勵磁電流過高。、變壓器不能過飽和運(yùn)行，避免勵磁電流過高。kz15、 不能偏高，避免不能偏高，避免U17、兩臺變壓器并聯(lián)，若不能完全滿足并聯(lián)條、兩臺變壓器并聯(lián)，