雙繞組變壓器課件

電氣工程基礎(chǔ)-系統(tǒng)篇石訪Email:shifang@回顧發(fā)電機(jī)負(fù)序等效電抗變壓器等效電路短路實(shí)驗(yàn)、空載實(shí)驗(yàn)2023/7/222023/7/23例某發(fā)電廠內(nèi)裝設(shè)一臺(tái)三繞組變壓器，容量為120000kV.A，三個(gè)繞組的容量比為100/50/100，額定電壓為242/10.5/121kV空載損耗P0=129kW，空載電流百分比數(shù)I0%=0.65高-中、高-低、中-低3個(gè)短路損耗（未經(jīng)歸算）分別為P'k(1-2)=450kW,P'k(1-3)=188kW,,P'k(2-3)=280kW,高-中、高-低、中-低3個(gè)短路電壓百分?jǐn)?shù)（已歸算）分別為Uk(1-2)%=25,Uk(1-3)%=8,Uk(2-3)%=15求歸算到高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并作等效電路2023/7/24自耦變壓器等效電路參數(shù)的測定自耦變壓器是一次與二次繞組有共同部分的變壓器可等值于普通變壓器，等值電路與參數(shù)計(jì)算方法相同。但其第三繞組容量總是小于變壓器的額定容量,如果制造廠提供的短路數(shù)據(jù)未經(jīng)歸算，歸算的方法也與普通三繞組變壓器相同，即將短路損耗乘以額定容量和第三繞組容量比的平方，短路電壓乘以額定容量和第三繞組容量比2023/7/252.2.2變壓器零序參數(shù)與等值電路變壓器是靜止元件，其負(fù)序參數(shù)與正序參數(shù)相同變壓器繞組中有無零序電流及其大小與變壓器的結(jié)構(gòu)和繞組的接線方式密切相關(guān)2023/7/26雙繞組變壓器零序電壓施加在變壓器繞組的三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時(shí)，無論另一側(cè)繞組的接線方式如何，變壓器中都沒有零序電流流通，變壓器的零序電抗等于無窮大零序電壓施加在繞組聯(lián)結(jié)成接地星形一側(cè)時(shí)，大小相等，相位相同的零序電流將通過三相繞組經(jīng)中性點(diǎn)流入大地，構(gòu)成回路，在另一側(cè)，零序電流流通的情況則隨該側(cè)的接線方式而異2023/7/27YNd（Y0/三角形）聯(lián)結(jié)三角形各相繞組中將感應(yīng)零序電動(dòng)勢，因零序電流三相大小相等、相位相同，所以它只在三角形繞組中形成環(huán)流，而流不到繞組以外的線路上去經(jīng)接地電阻接地零序阻抗2023/7/28YNy（Y0/Y）聯(lián)結(jié)變壓器星形接地側(cè)流過零序電流，不接地星形側(cè)各相繞組中將感應(yīng)零序電動(dòng)勢。但由于不接地星形側(cè)中性點(diǎn)不接地，零序電流沒有通路，所以不接地星形側(cè)沒有零序電流，變壓器相當(dāng)于空載零序阻抗2023/7/29YNyn（Y0/Y0）聯(lián)結(jié)變壓器一次星形側(cè)流過零序電流，二次星形側(cè)各繞組中將感應(yīng)零序電動(dòng)勢，二次星形側(cè)的零序電流能否流通，要看與二次星形側(cè)相連的電路中是否還有接地中性點(diǎn)。如果有，則二次繞組中將有零序電流流通，如果沒有，則二次繞組中便沒有零序電流流通

2023/7/210零序參數(shù)記憶圖2023/7/211零序勵(lì)磁阻抗與變壓器的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系：殼式變壓器，零序勵(lì)磁電抗也相當(dāng)于無窮大；2023/7/2122023/7/213三繞組變壓器零序參數(shù)與等值電路在三繞組變壓器中，為了消除三次諧波磁通的影響，一般總有一個(gè)繞組是聯(lián)結(jié)成三角形的，以提供三次諧波電流的通路。因?yàn)槿@組變壓器有一個(gè)繞組是三角形聯(lián)結(jié)的，在等值電路中可以忽略零序勵(lì)磁阻抗通常的聯(lián)結(jié)方式為YNyd(Y0/Y/三角形)、YNynd(Y0/Y0/三角形)、YNdd(Y0/三角形/三角形)等2023/7/214YN,y,d聯(lián)結(jié)變壓器繞組II中沒有零序電流通過零序阻抗2023/7/215YN,yn,d聯(lián)結(jié)變壓器繞組III可通過零序電流，繞組II中能否有零序電流取決于外電路有無接地點(diǎn)如有接地點(diǎn)2023/7/216YN,d,d聯(lián)結(jié)繞組II、III都有零序電流零序阻抗2023/7/217第2章電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型同步發(fā)電機(jī)變壓器輸電線路負(fù)荷2023/7/2182.3.1電力線路正負(fù)序參數(shù)與等值電路電力線路的正（負(fù)）序參數(shù)三相電力線路的原始參數(shù)以單位長度的電路參數(shù)來表示單位長度線路的串聯(lián)電阻r1單位長度線路的串聯(lián)電抗x1單位長度線路的并聯(lián)電導(dǎo)g1單位長度線路的并聯(lián)電納b1各參數(shù)可以通過計(jì)算或測量來確定2023/7/219串聯(lián)電阻R反映線路通過電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)，直流電阻通常小于交流電阻集膚效應(yīng)：導(dǎo)線交流電阻與直流電阻的比值隨著頻率的升高而增大，隨導(dǎo)線截面積的增大而上升對(duì)銅、鋁絞線，當(dāng)截面積不是特別大時(shí)，頻率50-60Hz的交流電阻與直流電阻相差甚微一般電力系統(tǒng)計(jì)算中均可用直流電阻代替有效電阻電阻值與溫度有關(guān)產(chǎn)品手冊(cè)提供溫度為20℃時(shí)單位長度的直流電阻，應(yīng)根據(jù)實(shí)際溫度進(jìn)行修正2023/7/220每相單位長度線路的交流電阻200C時(shí)的電阻率（Ω·mm2/km）鋁：ρ＝31.5Ω·mm2/km銅：ρ＝18.8Ω·mm2/km考慮集膚效應(yīng)、絞線長度大于導(dǎo)線長度，電阻率略大于直流電阻率導(dǎo)線的額定截面積（mm2）溫度修正：電阻溫度系數(shù)鋁：α＝0.00382（1/0C）銅：α＝0.0036（1/0C）2023/7/221并聯(lián)電導(dǎo)G線路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗110kV以下的架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由絕緣子表面泄漏電流引起的110kV及以上電壓架空線路，與電壓有關(guān)的有功功率損耗多由電暈放電現(xiàn)象引起的一相對(duì)地等值電導(dǎo)三相線路每千米的電暈有功功率損耗（kW）線路的線電壓（kV）2023/7/222電暈放電、絕緣子泄露電流2023/7/223安培定律電流周圍存在磁場，磁場H方向與電流的方向有關(guān)，其關(guān)系可以由右手螺旋定則來判斷(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向(2)通電螺線管中的安培定則：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極2023/7/224串聯(lián)電抗（電感）反映載流導(dǎo)體的磁場效應(yīng)單根長導(dǎo)線的自感兩根平行長導(dǎo)線的互感三相線路的電感D12(Dab)≠D23(Dbc)≠D31(Dca)三相線路各相電感不相等2023/7/2252023/7/226串聯(lián)電抗（電感）三相線路均勻換位每相單位長度線路的電抗三相導(dǎo)線的幾何均距導(dǎo)線材料的相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)導(dǎo)線的平均幾何半徑ABCABCABC2023/7/227分裂導(dǎo)線220kV及以上的超高壓架空線路，為了減小電暈放電和單位長度電抗，采用分裂導(dǎo)線分裂數(shù)n，導(dǎo)線半徑r時(shí)的等值半徑2023/7/228高斯定律表明在閉合曲面內(nèi)的電荷分布與產(chǎn)生的電場E之間的關(guān)系，穿過一封閉曲面的電力線總數(shù)與封閉曲面所包圍的電荷量成正比，即電場強(qiáng)度在一封閉曲面上的面積分與封閉曲面所包圍的電荷量成正比電納電納是反映架空電力線路在空氣介質(zhì)中的電場效應(yīng)的參數(shù)。在輸電線路中，導(dǎo)線之間、導(dǎo)線對(duì)地都存在著電容。當(dāng)交流電源加在線路上時(shí)，隨著電容的充放電就產(chǎn)生了電流，這就是輸電線路的充電電流或空載電流。電容的存在，將影響沿線電壓分布、功率因數(shù)、輸電效率，也是引起工頻過電壓的主要原因之一。2023/7/2292023/7/230并聯(lián)電納（電容）反映帶電導(dǎo)體周圍的電場效應(yīng)一相對(duì)地等值電納對(duì)分裂導(dǎo)線2023/7/231線路導(dǎo)線參數(shù)2023/7/232例求下述線路的參數(shù)100km長的110kV架空電路，導(dǎo)線型號(hào)LGJ-185，導(dǎo)線水平排列，相間距離為4m；400km長的330kV架空線路，導(dǎo)線型號(hào)2XLGJQ-300，導(dǎo)線水平排列，相間距離為8m，分裂間距為400mm2023/7