三相變壓器的不對稱運(yùn)行

1、三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_2三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_3三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行不對稱不對稱各相電流各相電流( (或電壓，電勢或電壓，電勢) )大小大小關(guān)系關(guān)系( (不相等不相等) )，或相位關(guān)系，或相位關(guān)系( (不依次差不依次差120120) )ABC1. 對稱分量法對稱分量法對稱分量法對稱分量法2. 各序等效電路，疊加原理各序等效電路，疊加原理相相3. 中點(diǎn)浮動問題中點(diǎn)浮動問題三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工

2、業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_4三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行不對稱運(yùn)行產(chǎn)生的主要原因：不對稱運(yùn)行產(chǎn)生的主要原因：外施電壓不對稱。導(dǎo)致三相電流不對稱。外施電壓不對稱。導(dǎo)致三相電流不對稱。各相負(fù)載阻抗不對稱。三相電流不對稱。不對稱各相負(fù)載阻抗不對稱。三相電流不對稱。不對稱 的三相電流流經(jīng)變壓器，次級電壓也不對稱。的三相電流流經(jīng)變壓器，次級電壓也不對稱。外施電壓和負(fù)載阻抗均不對稱。外施電壓和負(fù)載阻抗均不對稱。其它其它: :變壓器內(nèi)部不對稱故障變壓器內(nèi)部不對稱故障三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_5著重分析著重分析l不對稱運(yùn)行的分

3、析方法不對稱運(yùn)行的分析方法l正序阻抗、負(fù)序阻抗及零序阻抗的物理概念及測正序阻抗、負(fù)序阻抗及零序阻抗的物理概念及測 量方法量方法l危害性危害性三相變壓器在三相變壓器在Y Y，ynyn連接時(shí)相電壓中點(diǎn)連接時(shí)相電壓中點(diǎn) 浮動的原因及其危害浮動的原因及其危害三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_6定義：定義：復(fù)數(shù)算子復(fù)數(shù)算子 l復(fù)數(shù)算子復(fù)數(shù)算子e e j120j120e e -j240-j240 = = cos120cos120+j sin120+j sin120 2 2e e j240j240e e -j120

4、-j1203 3e e j360j360e e j0j01 1ABCabUaU2acUaU三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_7例：三相中的電例：三相中的電流流IaIa、IbIb、IcIc不對稱不對稱三相不對稱系統(tǒng)三相不對稱系統(tǒng)大小不一定相等，相位關(guān)系不固定大小不一定相等，相位關(guān)系不固定 Ia Ia、IbIb、IcIc是三個(gè)獨(dú)立變量是三個(gè)獨(dú)立變量問題：如何簡化分析？問題：如何簡化分析？三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，was

5、xty_8對稱對稱分量法分量法三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行把把不對稱不對稱的三相系統(tǒng)分解為三個(gè)獨(dú)立的的三相系統(tǒng)分解為三個(gè)獨(dú)立的對稱系統(tǒng)，對稱系統(tǒng)，即即正序系統(tǒng)正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)和零、負(fù)序系統(tǒng)和零序系統(tǒng)序系統(tǒng)三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_9舉舉例：例： U Ua a、U Ub b、U Uc c三相不對稱三相不對稱下標(biāo)下標(biāo) “+”“+”、 “-” “-”、 “0” “0”分別表示正序、負(fù)序和零序分別表示正序、負(fù)序和零序000cbccbbbbaaaaUUUUUUUUUUUU零序零序負(fù)序負(fù)序正序正序不對稱電壓不對稱電壓三相不對稱運(yùn)行

6、三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_101 1、正序系統(tǒng)、正序系統(tǒng) Ua+Ua+、Ub+Ub+、UcUc+ +性質(zhì)：相序?yàn)樾再|(zhì)：相序?yàn)閍-b-ca-b-c 每相大小相等，彼此相位差每相大小相等，彼此相位差120120。A+B+C+acabUUUU 2約束條件：約束條件：三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_112 2、負(fù)序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng) Ua-Ua-、Ub-Ub-、UcUc- -性質(zhì)：相序?yàn)樾再|(zhì)：相序?yàn)閍-c-ba-c-b每相大

7、小相等，彼此相位差每相大小相等，彼此相位差120120。A-C-B-逆時(shí)針逆時(shí)針acabUUUU2 約約束束條條件件：三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_123 3、零序系統(tǒng)、零序系統(tǒng) U Ua0a0、U Ub0b0、U Uc0c0l性質(zhì)：每相大小相等，同相位性質(zhì)：每相大小相等，同相位。A0B0C0共同性質(zhì)：三相大小相等，彼此之間相位差相等共同性質(zhì)：三相大小相等，彼此之間相位差相等000cbaUUU約束條件：約束條件：三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案，

8、太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_13cbaacbaacbaaUUUUUUUUUUUU310231231 000cbccbbbbaaaaUUUUUUUUUUUU零序零序負(fù)序負(fù)序正序正序不對稱電壓不對稱電壓三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_14例題例題1.設(shè)有一不對稱三相電壓設(shè)有一不對稱三相電壓將其分解為對稱分量。將其分解為對稱分量。90cos50260cos80230cos1002tututucba 顯然，各相大小不等，相位差也不相同，為不對稱電壓顯然，各相大小不等，相位差也不相同，為不對稱電

9、壓。表示為復(fù)數(shù)形式：。表示為復(fù)數(shù)形式：VjjUVjjUVjjUcaa50090sin90cos5090503 .694060sin60cos806080506 .8630sin30cos10030100三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_15VjjjjjjUUUUcbaa43.316 .56)500() 3 .6940)(506 .863131232123212 分解為對稱分量：分解為對稱分量：VjjjjjjUUUUcbaa33. 82 .12)500() 3 .6940)(506 .863131232

10、123212 VjjjjUUUUcbaa23.102 .42)500() 3 .6940(506 .8631310三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_16（1 1）正序、負(fù)序和零序都是對稱系統(tǒng)正序、負(fù)序和零序都是對稱系統(tǒng)。當(dāng)求得各個(gè)當(dāng)求得各個(gè)對稱分量后，將各相的三個(gè)分量對稱分量后，將各相的三個(gè)分量疊加疊加便得到不對便得到不對稱運(yùn)行情形。稱運(yùn)行情形。（2 2）對稱分量法根據(jù)疊加原理，）對稱分量法根據(jù)疊加原理，只適用于線性參數(shù)只適用于線性參數(shù)的電路的電路中。中。（3 3）不同相序具有不同阻抗參數(shù)，不同相序具

11、有不同阻抗參數(shù)，電流流經(jīng)電機(jī)和電流流經(jīng)電機(jī)和變壓器具有不同物理性質(zhì)。變壓器具有不同物理性質(zhì)。結(jié)論結(jié)論三相不對稱運(yùn)行三相不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_17變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗不同相序電流流經(jīng)電機(jī)和變壓器時(shí)，具有不同的物不同相序電流流經(jīng)電機(jī)和變壓器時(shí)，具有不同的物理性質(zhì)，理性質(zhì)，不同不同相序具有不同阻抗參數(shù)相序具有不同阻抗參數(shù)1 1、三相變壓器的正序阻抗、三相變壓器的正序阻抗前幾節(jié)所講的等效電路實(shí)際上是三相變壓器的正前幾節(jié)所講的等效電路實(shí)際上是三相變壓器的正序等效電路，其簡化等效電路圖如圖所示序等效電路，其

12、簡化等效電路圖如圖所示三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_18l正序電流所遇到的阻抗正序電流所遇到的阻抗r rk k+ +x xk k+ +U UA+A+-Ua-Ua+ +.I IA+A+=-I=-Ia a+ +. .kkkkkZjxrjxrZ變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_192 2、三相變壓器的負(fù)序阻抗、三相變壓器的負(fù)序阻抗l負(fù)序電流所遇到的阻抗。其等效電路與正序沒負(fù)序電流所遇到的阻抗。其等效電路與正序沒有什么不同，因?yàn)楦飨嘈螂?/p>

13、流在相位上也是彼有什么不同，因?yàn)楦飨嘈螂娏髟谙辔簧弦彩潜舜讼嗖畲讼嗖?20120，至于是，至于是B B相超前相超前C C相，還是相，還是C C相超相超前前B B相，變壓器內(nèi)部的電磁過程都是一樣的。于相，變壓器內(nèi)部的電磁過程都是一樣的。于是負(fù)序等效電路與正序一樣。是負(fù)序等效電路與正序一樣。kkkkkZjxrjxrZ變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_20r rk k- -x xk k- -U UA-A-Ua-Ua- -.I IA-A-=-I=-Ia a- -. .在異步電機(jī)和同步電機(jī)的情況與此不同！在

14、異步電機(jī)和同步電機(jī)的情況與此不同！變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_213 3、三相變壓器的零序阻抗、三相變壓器的零序阻抗零序電流所遇到的阻抗零序電流所遇到的阻抗 零序電流所遇到的阻抗與磁路結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系零序電流所遇到的阻抗與磁路結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系l零序電流在變壓器繞組中的流通情況零序電流在變壓器繞組中的流通情況l零序等效電路零序等效電路l零序磁通在變壓器鐵芯中流通路徑零序磁通在變壓器鐵芯中流通路徑l零序激磁阻抗測量方法零序激磁阻抗測量方法變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓

15、器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_22零序零序電流在繞組中的流通電流在繞組中的流通l零序電流能否流通與三相繞組的連接方式有關(guān)。零序電流能否流通與三相繞組的連接方式有關(guān)。Y Y接法中無法流通接法中無法流通YNYN接法可以流通接法可以流通D D接法線電流不能流通零序電流，但其閉合回路接法線電流不能流通零序電流，但其閉合回路能為零序電流提供通路，能為零序電流提供通路，如果另一方有零序電流，如果另一方有零序電流，通過感應(yīng)也會在通過感應(yīng)也會在D D接法繞組中產(chǎn)生零序電流。接法繞組中產(chǎn)生零序電流。變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)

16、行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_23Y Y，y y；Y Y，d d；D D，y y；D D，dd無零序電流無零序電流YNYN，d d和和D D，ynyn接法接法如如YNYN、ynyn中有零序電流，中有零序電流，d d、D D中也感應(yīng)零序電流。中也感應(yīng)零序電流。YNYN，y y和和Y Y，ynyn接法接法當(dāng)當(dāng)YNYN、ynyn中有零序電流，中有零序電流，y y、Y Y中也不會有零序電流。中也不會有零序電流。零序等效電路零序等效電路（1 1）首先分析零序電流的來源；）首先分析零序電流的來源；（2 2）確定初、次級側(cè)相、線中的零序電流情況；）確定初、次級側(cè)相、線中的零序電流

17、情況；（3 3）零序電流的等效電路；）零序電流的等效電路；（4 4）對運(yùn)行的影響。）對運(yùn)行的影響。變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_24變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗YNYN，d d接法的零序等效電路接法的零序等效電路初級、次級側(cè)均能流通零序電流，但是不能流向次初級、次級側(cè)均能流通零序電流，但是不能流向次級側(cè)負(fù)載電路級側(cè)負(fù)載電路三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_25一次側(cè)繞組有中線，零序電流可以流通，而二次側(cè)一次側(cè)繞組有中線，零序

18、電流可以流通，而二次側(cè)組的三角形聯(lián)接使零序電流處于短路狀態(tài)，所以從組的三角形聯(lián)接使零序電流處于短路狀態(tài)，所以從一次側(cè)看進(jìn)去，其等效電路如圖一次側(cè)看進(jìn)去，其等效電路如圖變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_26YNYN，d d接法的零序阻抗是一很小的阻抗。接法的零序阻抗是一很小的阻抗。電源有較小的電源有較小的UA0UA0，會引起較大的零序電流，導(dǎo)致，會引起較大的零序電流，導(dǎo)致變壓器過熱。應(yīng)有變壓器過熱。應(yīng)有保護(hù)措施監(jiān)視中線電流。保護(hù)措施監(jiān)視中線電流。YynYyn接法的零序等效電路接法的零序等效電路l零序

19、電流由次級側(cè)有中線電流引起零序電流由次級側(cè)有中線電流引起l初級側(cè)無零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢初級側(cè)無零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_27變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_28變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗l如果如果Z Z0 0較大，較小的中線電流會造成相電壓較大較大，較小的中線電流會造成相電壓較大的不對稱。的不對稱。其不對稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)。其不對稱的程

20、度還與變壓器的磁路有關(guān)。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_29小結(jié)小結(jié)繞組連接繞組連接零序電流來源零序電流來源影響影響應(yīng)用中應(yīng)用中YN,dYN,d電源零序電壓電源零序電壓U UA0A0較小較小U UA0A0引起較大的引起較大的I IA0A0需監(jiān)測中性線電流需監(jiān)測中性線電流D,ynD,yn負(fù)載不對稱負(fù)載不對稱, ,產(chǎn)生產(chǎn)生I Ia0a0不大的零序電流不會造成相電壓不大的零序電流不會造成相電壓嚴(yán)重不對稱嚴(yán)重不對稱單相負(fù)載能力強(qiáng)單相負(fù)載能力強(qiáng)YN,yYN,y電源零序電壓電源零序電壓U UA0A0零序電流小零序電流小常用于高壓輸電線路常

21、用于高壓輸電線路中中Y,ynY,yn負(fù)載不對稱負(fù)載不對稱, ,產(chǎn)生產(chǎn)生I Ia0a0如如Z Z0 0較大較大, ,則較小中線電流引起較則較小中線電流引起較大的電壓不對稱大的電壓不對稱與磁路有關(guān)與磁路有關(guān)210000ZZUZUIAAAkaaZIU000010000mmAAAIZZUZUI020000maaaZZIZIU三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_30變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗零序磁通在鐵芯中流通路徑零序磁通在鐵芯中流通路徑l由于三相的零序電流在時(shí)間上同相位，所產(chǎn)生由于三相的零序電流在時(shí)間上同相位，所產(chǎn)生的三相零序磁通及

22、其感應(yīng)的三相零序電勢各相均的三相零序磁通及其感應(yīng)的三相零序電勢各相均同相位。同相位。l零序磁通及其感應(yīng)電勢的大小與磁路系統(tǒng)有關(guān)。零序磁通及其感應(yīng)電勢的大小與磁路系統(tǒng)有關(guān)。(1) (1) 三相磁路獨(dú)立三相磁路獨(dú)立零序磁通路徑與正序、負(fù)序磁路相同，磁阻較零序磁通路徑與正序、負(fù)序磁路相同，磁阻較小，激磁阻抗較大小，激磁阻抗較大 Z Zm0m0=Z=Zm m=r=rm m+jx+jxm m三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_31變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫

23、志明，wasxty_32變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗(2) (2) 三相磁路相關(guān)三相磁路相關(guān)零序磁通只匝鏈各自繞組，以變壓器油及油箱壁為零序磁通只匝鏈各自繞組，以變壓器油及油箱壁為回路，磁阻較大，零序激磁阻抗較小回路，磁阻較大，零序激磁阻抗較小 Z Zm0m0 Z Zm ml零序阻抗測量方法零序阻抗測量方法YNYN，d d或或D D，ynyn接法：接法：z zk0k0z zk k 不計(jì)零序激磁阻抗不計(jì)零序激磁阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_33變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行

24、電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_34Y Y，ynyn或或YNYN，y y接法：接法：模擬施加三相零序電壓模擬施加三相零序電壓Y Y，ynyn：把次級三個(gè)相繞組按首尾次序串聯(lián)，接：把次級三個(gè)相繞組按首尾次序串聯(lián)，接到單相電源，初級方開路。到單相電源，初級方開路。測量電壓測量電壓U U、電流、電流I I和輸入功率和輸入功率P P，計(jì)算出零序激，計(jì)算出零序激磁阻抗磁阻抗變壓器變壓器的各序阻抗的各序阻抗三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_354-5 如何測量零序激磁電抗？4-4 Y,yn0不可以用于三相變壓器組的原

25、因思考題思考題決定零序阻抗的因素有哪些？決定零序阻抗的因素有哪些？零序電流三相同相，它在繞組中的流通情況及其產(chǎn)生的零序磁通在鐵芯零序電流三相同相，它在繞組中的流通情況及其產(chǎn)生的零序磁通在鐵芯中的流通情況與正序及負(fù)序不一致，遇到的零序阻抗不同于正序阻抗。中的流通情況與正序及負(fù)序不一致，遇到的零序阻抗不同于正序阻抗。其大小決定于其大小決定于變壓器繞組的連接方式變壓器繞組的連接方式和和鐵心結(jié)構(gòu)鐵心結(jié)構(gòu)。Y Y，y y；Y Y，d d；D D，y y；D D，d d連接無零序電流。連接無零序電流。YNYN，d d；D D，ynyn連接零序電流在雙側(cè)繞組內(nèi)均可流通。連接零序電流在雙側(cè)繞組內(nèi)均可流通。YN

26、YN，y y；Y Y，ynyn連接零序電流只能在連接零序電流只能在YNYN、ynyn側(cè)流通。側(cè)流通。A A 對三相組式變壓器，各相磁路獨(dú)立，零序磁通在鐵心中閉合，磁阻小對三相組式變壓器，各相磁路獨(dú)立，零序磁通在鐵心中閉合，磁阻小，激磁阻抗大。，激磁阻抗大。B B 對三相芯式，各相磁路關(guān)聯(lián)，零序磁通不能在鐵心中閉合，磁阻大，對三相芯式，各相磁路關(guān)聯(lián)，零序磁通不能在鐵心中閉合，磁阻大，激磁阻抗小。激磁阻抗小。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_36三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器

27、的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_37三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行l(wèi)零序電流由次級側(cè)有中線電流引起零序電流由次級側(cè)有中線電流引起l初級側(cè)無零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢，有較初級側(cè)無零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢，有較大零序阻抗。大零序阻抗。l如果如果Z Z0 0較大，較小的中線電流會造成相電壓較大的較大，較小的中線電流會造成相電壓較大的不對稱。不對稱。其不對稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)。其不對稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)。假設(shè)：外施電壓為對稱三相電壓假設(shè)：外施電壓為對稱三相電壓目的：分析目的：分析Y Y，ynyn接法中的零序電流的

28、影響接法中的零序電流的影響)(020000maaaZZIZIU三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_38三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行已知變壓器參數(shù)和一次側(cè)外施電壓已知變壓器參數(shù)和一次側(cè)外施電壓 負(fù)載電流負(fù)載電流I I 初級側(cè)電流初級側(cè)電流I IA A、I IB B、I IC C 初級、次級側(cè)相電壓初級、次級側(cè)相電壓U UA A、U UB B、U UC C和和UaUa、UbUb、UcUc。步驟步驟1. 1. 列出端點(diǎn)方程列出端點(diǎn)方程LacbaZIUIIII0三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)

29、教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_39三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行步驟步驟2. 2. 分解為不對稱分量分解為不對稱分量三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_40三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行初級側(cè)星形連接，無零序電流通路，相電流只有正初級側(cè)星形連接，無零序電流通路，相電流只有正序與負(fù)序分量序與負(fù)序分量三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_41三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行l(wèi)條件

30、條件: :外施線電壓為對稱，沒有負(fù)序分量電壓和零外施線電壓為對稱，沒有負(fù)序分量電壓和零序分量電壓，各繞組上的正序電壓序分量電壓，各繞組上的正序電壓UA+UA+、UB+UB+、UC+UC+即為電源相電壓。即為電源相電壓。l次級側(cè)產(chǎn)生負(fù)序分量電流和零序分量電流，產(chǎn)生次級側(cè)產(chǎn)生負(fù)序分量電流和零序分量電流，產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)序磁通和零序磁通，在初級、次級繞組中相應(yīng)的負(fù)序磁通和零序磁通，在初級、次級繞組中感應(yīng)負(fù)序分量電壓和零序分量電壓。感應(yīng)負(fù)序分量電壓和零序分量電壓。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_42三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相

31、運(yùn)行連接單相運(yùn)行初級側(cè)中感應(yīng)的負(fù)序電壓產(chǎn)生初級側(cè)負(fù)序電流初級側(cè)中感應(yīng)的負(fù)序電壓產(chǎn)生初級側(cè)負(fù)序電流IA-IA-、IB-IB-、IC-IC-，以電源為回路，對負(fù)序電流初級、次級，以電源為回路，對負(fù)序電流初級、次級磁勢平衡，負(fù)序壓降即為負(fù)序阻抗壓降（漏電抗壓磁勢平衡，負(fù)序壓降即為負(fù)序阻抗壓降（漏電抗壓降），值不大。降），值不大。l在在Y Y，ynyn接法中，零序電流只能在次級側(cè)流通，接法中，零序電流只能在次級側(cè)流通，在初級側(cè)電路中雖感應(yīng)有零序電勢，但無零序電在初級側(cè)電路中雖感應(yīng)有零序電勢，但無零序電流流通。流流通。lIa0Ia0、IboIbo、Ic0Ic0為激磁性質(zhì)電流，建立起同時(shí)和為激磁性質(zhì)電流，

32、建立起同時(shí)和原、副線圈交鏈的零序主磁通，在原、副線圈中原、副線圈交鏈的零序主磁通，在原、副線圈中感應(yīng)零序電勢感應(yīng)零序電勢E E0 0。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_43三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行初級側(cè)的零序電壓即等于零序電勢。初級側(cè)的零序電壓即等于零序電勢。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_44三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行由于原方外施電壓是三相由于原方外施電壓是三相對稱的，無負(fù)序分量，即對稱的，無負(fù)序分

33、量，即U UA-A-=0=0。但原方的負(fù)序電流以電源但原方的負(fù)序電流以電源為路徑，等效電路中原方為路徑，等效電路中原方是短路的。是短路的。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_45三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行零序激磁阻抗相當(dāng)于在負(fù)零序激磁阻抗相當(dāng)于在負(fù)載中增加了一個(gè)阻抗載中增加了一個(gè)阻抗Z Zm0m0/3/3三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_46三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行零點(diǎn)浮動零點(diǎn)浮動 外施電壓對稱，當(dāng)次級側(cè)

34、外施電壓對稱，當(dāng)次級側(cè)接有單相負(fù)載后，在每相接有單相負(fù)載后，在每相繞組上都疊加有零序電勢，繞組上都疊加有零序電勢，造成相電壓不對稱，在相造成相電壓不對稱，在相量圖中表現(xiàn)為相電壓中點(diǎn)量圖中表現(xiàn)為相電壓中點(diǎn)OO偏離了線電壓三角形的幾偏離了線電壓三角形的幾何中心何中心O O。 中點(diǎn)浮動的程度主要取決中點(diǎn)浮動的程度主要取決于零序電勢于零序電勢E E0 0，E E0 0的大小取的大小取決于零序電流的大小和磁決于零序電流的大小和磁路結(jié)構(gòu)。路結(jié)構(gòu)。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_47三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行

35、三芯柱結(jié)構(gòu)三芯柱結(jié)構(gòu)，零序磁通的磁阻較大，零序磁通的磁阻較大( (即即z zm0m0較小較小) )。適當(dāng)?shù)叵拗浦芯€電流，則適當(dāng)?shù)叵拗浦芯€電流，則E E0 0不會太大。運(yùn)行規(guī)程規(guī)不會太大。運(yùn)行規(guī)程規(guī)定三芯柱變壓器如按定三芯柱變壓器如按Y Y，ynyn接法運(yùn)行應(yīng)限制中線電接法運(yùn)行應(yīng)限制中線電流不超過流不超過0.25I0.25IN N。中線電流中線電流I I0 0Ia+Ib+IcIa+Ib+Ic3I3Ia0a0則：則：I Ia0a0應(yīng)小于應(yīng)小于0.0833I0.0833IN N設(shè)設(shè)z zm0m0* *=0.6=0.6，I Ia0a0=0.0833I=0.0833IN N則則E E0 0* *I Ia

36、0a0* *z zm0m0* *0.050.05，相電壓偏移不大。，相電壓偏移不大。影響：零序磁通途經(jīng)變壓器油箱，引起油箱壁局部影響：零序磁通途經(jīng)變壓器油箱，引起油箱壁局部發(fā)熱。發(fā)熱。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_48三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行三相變壓器組，各相磁路獨(dú)立，零序磁阻較小，三相變壓器組，各相磁路獨(dú)立，零序磁阻較小，Z Zm0m0Z Zm m。很。很小的零序電流也會感應(yīng)很大的零序電勢，中點(diǎn)有較大的浮動，小的零序電流也會感應(yīng)很大的零序電勢，中點(diǎn)有較大的浮動，造成相電壓嚴(yán)重不對稱。造成相電

37、壓嚴(yán)重不對稱。如一相發(fā)生短路，即如一相發(fā)生短路，即Z ZL L0 0-I=3U-I=3UA+A+/Z/Zm m=3I=3I0 0 短路電流僅為正常激磁電流的短路電流僅為正常激磁電流的3 3倍倍UaUa0 0，則，則E E0 0U UA+A+，零序電勢大，中點(diǎn)浮動到，零序電勢大，中點(diǎn)浮動到A A頂點(diǎn)頂點(diǎn)疊加于疊加于BCBC相，相，B B、C C相電壓均等于原額定線電壓。相電壓均等于原額定線電壓。結(jié)論：三相變壓器組不能接成結(jié)論：三相變壓器組不能接成Y Y，ynyn運(yùn)行。運(yùn)行。三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_49三相變壓器三相變壓器

38、YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行小結(jié)小結(jié) 不對稱運(yùn)行的分析常采用對稱分量法不對稱運(yùn)行的分析常采用對稱分量法把不對把不對稱的三相電壓或電流用對稱分量法分解為對稱的正稱的三相電壓或電流用對稱分量法分解為對稱的正序分量系統(tǒng)、負(fù)序分量系統(tǒng)和零序分量系統(tǒng)。分別序分量系統(tǒng)、負(fù)序分量系統(tǒng)和零序分量系統(tǒng)。分別對各對稱分量系統(tǒng)作用下的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，然對各對稱分量系統(tǒng)作用下的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，然后把各分量系統(tǒng)的分析結(jié)果疊加起來，便得到不對后把各分量系統(tǒng)的分析結(jié)果疊加起來，便得到不對稱運(yùn)行時(shí)總的分析結(jié)果。稱運(yùn)行時(shí)總的分析結(jié)果。 零序分量電流三相同相，其流經(jīng)變壓器的情況與零序分量電流三相同相，其流經(jīng)變壓器的情

39、況與變壓器的連接方法有關(guān)：變壓器的連接方法有關(guān)：三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_50三相變壓器三相變壓器YynYyn連接單相運(yùn)行連接單相運(yùn)行Y Y，y y；Y Y，d d；D D，y y；D D，d d連接無零序電流。連接無零序電流。YNYN，d d；D D，ynyn連接零序電流在雙側(cè)繞組內(nèi)均可流通。連接零序電流在雙側(cè)繞組內(nèi)均可流通。YNYN，y y；Y Y，ynyn連接零序電流只能在連接零序電流只能在YNYN、ynyn側(cè)流通。側(cè)流通。 在零序電流可以流通的連接組中，其零序阻抗的大小還與在零序電流可以流通的連接組中，其零序阻抗

40、的大小還與變壓器的磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)。變壓器的磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)。不對稱運(yùn)行的分析步驟不對稱運(yùn)行的分析步驟列出端點(diǎn)方程式列出端點(diǎn)方程式把不對稱的三相電壓和電流分解為對稱分量把不對稱的三相電壓和電流分解為對稱分量列出相序方程式，畫出等效電路圖列出相序方程式，畫出等效電路圖求解電流和電壓，或作出相量圖用于定性分析求解電流和電壓，或作出相量圖用于定性分析三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_51二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程l突然短路電流突然短路電流21iiik忽忽略略勵勵磁磁電電流流，短短路路瞬瞬間間電電壓壓的的初初相相角角變

41、變壓壓器器的的漏漏感感，等等效效電電路路的的電電壓壓方方程程 kkkkkkkxxxLLLLatUirdtdiL1sin221211三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_52瞬態(tài)電流衰減時(shí)間常數(shù)瞬態(tài)電流衰減時(shí)間常數(shù)短路阻抗角短路阻抗角kkkkkktLrkkktkskrLTrxtgCetzUiiikk11sin2 穩(wěn)態(tài)短路電流分量穩(wěn)態(tài)短路電流分量-決定于電壓和短路阻抗的大小決定于電壓和短路阻抗的大小瞬態(tài)短路電流分量瞬態(tài)短路電流分量還與短路時(shí)電壓初相較有關(guān)還與短路時(shí)電壓初相較有關(guān)kkICsin2二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程二次側(cè)突然短路時(shí)的

42、瞬態(tài)過程三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_53突然短路電流的最大值與衰減突然短路電流的最大值與衰減tLrkkkkkketIi sinsin21.1. 當(dāng)當(dāng)K K時(shí)，瞬態(tài)電流分量為時(shí)，瞬態(tài)電流分量為0 0，短路后立刻進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。，短路后立刻進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。2.2. 當(dāng)當(dāng)K K9090時(shí)，瞬態(tài)分量有最大值，在短路后的半周時(shí)，瞬態(tài)分量有最大值，在短路后的半周期電流達(dá)到最大值。期電流達(dá)到最大值。skxrktkkIeIikk212max 81. 175. 135. 12 . 1，大型變壓器在，大型變壓器在中小型變壓器在中小型變壓器在穩(wěn)態(tài)短路電流的

43、倍數(shù)穩(wěn)態(tài)短路電流的倍數(shù)突然短路電流最大值對突然短路電流最大值對sk二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_54二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程二次側(cè)突然短路時(shí)的瞬態(tài)過程三相變壓器的不對稱運(yùn)行三相變壓器的不對稱運(yùn)行電機(jī)學(xué)教案， 太原工業(yè)學(xué)院自動化系溫志明，wasxty_55過電流的影響過電流的影響過電流情況分析過電流情況分析：設(shè)外施電壓為額定值，設(shè)外施電壓為額定值，z zk k* *=0.055=0.055，r rk k/x/xk k=1/3=1/3，則，則短路瞬間的沖擊電流很大。短路瞬間的沖擊電流很大。5 .24055. 035. 12