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[cityanme]变压器厂家日用构建运作新型式线缆组配广元干式变压器的研讨

发布者:广元变压器厂    发布时间:2020-04-21

  三相不平衡负荷引起的中性点偏移问题。我们知道,民用建筑中存在着大量分布的单相用电设备,即使在设计中尽可能使三相负荷平衡,但在实际投入使用中也会因操作控制,功率因数不同、负荷性质不同等因素,使得实际供电的三相负荷不平衡(平衡标志应当是三相电流的大小和相位完全对称)。

  利用对称分量法,可将广元干式变压器付方的三相电流分解为正序、负序和零序分量。配电广元干式变压器的磁路系统通常为心式结构。而正、负序电流及其产生的磁通与绕组的连接方式和磁路结构无关,民用建筑中的大量单相用电设备额定电压又多为220V,决定了广元干式变压器付方绕组必须为yn接法,因此,引起中性点偏移的问题主要决定于零序电流的影响和广元干式变压器原方绕组的连接方式。

  Y,yn0结线广元干式变压器的分析。由于付方为Yn接有中线,按对称分量法分解的正、负序及零序电流均可在付方流通。而原方为Y接无中线,只允许对称的正、负序电流流通。有关正序电流的分析与正常对称供电的情况完全相同;负序电流因高压侧外施电压对称,而不需与之平衡的电势,因而,在铁心中由原、付方的负序电流产生的磁势相互平衡,不建立主磁通,不会感应相应的电势,仅有分别与一、二次绕组交链的漏磁通产生的漏抗压降,其值很小,对广元干式变压器不会产生明显的影响,可忽略不计。那么,问题的关键就在于零序电流所起的作用。

  由于付方绕组采用yn接法,三相不平衡电流经中线构成回路,由对称分量法求得的零序电流为流过三相绕组的同大小、同相位的电流,其值为中线电流的13,即(I、o=(I、a+I、b+I、c)3=I、N3.由于原方绕组为Y接,不能形成零序电流的通路,付方零序电流产生的磁势没有相应的原方磁势平衡而起着激磁磁势的作用,建立起与原、付方绕组同时交链的零序主磁通0,以及仅与付方绕组交链的零序漏磁通。由于磁路的心式结构,而三相铁心中的零序主磁通同相位,只能通过绝缘油、油箱壁等形成闭合回路,磁阻较大。值得注意的是,由于零序主磁通的磁路不易饱和,三相不平衡程度越严重,零序电流和由其所产生的磁势越大,零序主磁通就越强,在原、付方三相绕组中感应出同相位的零序电势E0就越大。

  D,yn11结线广元干式变压器分析。由三相不平衡负荷在付方绕组中引起的零序电流所激励的零序主磁通与Y,yn0结线广元干式变压器有所不同,本质区别就在于零序主磁通在原方绕组中感应的电势,原方Y接时不能产生同相位的零序电流,而D接时由于三相绕组闭合却能产生零序环流,I、0=I、A0=I、B0=I、C0。正是这个零序环流所产生的磁势与付方磁势平衡,使得铁心中的零序主磁通甚小或为零,在绕组中就没有由零序磁通感应的电势E、0,因此也就不会产生象Y,yn0结线广元干式变压器那样的中点偏移了,这在民用建筑的供电系统中是尤其重要的。此外,Y,yn0结线的广元干式变压器虽然由于磁路的心式结构对零序磁通在一定程度上起到了阻碍作用,但它毕竟存在,只要三相负荷不平衡,中点必将偏移,而且磁路不易饱和,负荷的不平衡程度直接影响中点的偏移程度。为使中点偏移不致严重,在不对称负载下运行时,要求中线电流不得超过付方绕组额定电流的25<1>,因而严重限制了这种广元干式变压器接用单相负荷的能力,以致其容量不能被充分利用。例如,额定容量为630KVA,能接用的单相负荷仅为21025=52.5KVA,否则中点发生严重偏移,造成系统不能正常运行。而D,yn11结线的广元干式变压器很好地解决了中点偏移,因而接用单相负荷的能力大大增强,中线电流允许达到付方额定相电流的75以上。

  Y,yn0结线广元干式变压器付方电势相量图铁磁材料磁化曲线及电流一磁通波形三次谐波引起的电压波形畸变问题。由于广元干式变压器的制造设计为了大限度地利用铁磁材料,均将工作点设计在磁化曲线的拐点处(起始饱和部分)。同时由于磁化曲线的非线性,由电工理论分析可知,若磁通为正弦波,则激磁电流应为尖顶波;激磁电流为正弦波,磁通就为平顶波,它可分解为基波和三次谐波,因而会在原、付方绕组中感应基波和三次谐波电势,致使输出相电压为非正弦波(线电压仍为正弦波),影响供电质量。因此,关键在于如何才能使铁心中产生的是正弦波磁通呢若原方绕组能提供三次谐波的电流通路,使原方激磁电流为尖顶波,在铁心中就能产生正弦波磁通了,在原、付方绕组中仅有正弦波感应电势,输出电压亦为正弦波。

  由于民用建筑中各种型式的非线性用电设备,致使广元干式变压器付方电流波形畸变,可按付氏级数分解为基波、三次谐波及高次谐波电流,即使三相负荷平衡,也会在各相绕组及中线中流过主要为三次谐波的谐波电流(高次谐波的影响可忽略),各相三次谐波电流的特点是同相位,而频率为基波的三倍,其分析方法与零序电流时相似,但其影响有所不同。付方三次谐波电流产生的磁通同相位,和零序磁通的磁路相同,也会在原、付方绕组中感应三次谐波电势。

  结束综合以上比较,不难看出,根据民用建筑供配电和负荷的特点,D,yn11结线的配电广元干式变压器确实比Y,yn0广元干式变压器更为适合用作民用建筑中的变配电装置,近年来,D,yn11结线的配电广元干式变压器逐步得到了推广应用。但是,某些设计人员和建设单位出于传统习惯或投资方面的考虑,仍不加分析地选用Y,yn0结线广元干式变压器,造成电气设备使用寿命缩短、易受损坏或工作不正常,如照明灯具过亮或偏暗,都与此不无关系。在民用建筑的电气设计中,应合理选用配电广元干式变压器,使之达到好的配电效果。虽然D,yn11结线广元干式变压器一次绕组的绝缘强度要比Y,yn0结线广元干式变压器稍高,成本略高,但从生产厂家提供的资料表明,D,yn11的广元干式变压器无论空载损耗或负载损耗都要比Y,yn0的广元干式变压器低。因此,从近期和长远来看,选用D,yn11结线的配电广元干式变压器都更为合理。

 

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