電力變壓器三相平衡與使用容量計(jì)算

1、三相變壓器負(fù)荷的配用功率隨著生產(chǎn)生活的發(fā)展，先進(jìn)技術(shù)的采用，電力電網(wǎng)中的負(fù)荷也有 所曾加，各種設(shè)備的應(yīng)用，電力電網(wǎng)中的單相負(fù)荷，常引起不對(duì)稱的 三相鈉荷，居民生活電熱、空調(diào)、工業(yè)的單相調(diào)速電動(dòng)機(jī)等日益增多， 這些給電力電網(wǎng)造成了本相負(fù)荷的不平衡， 此外其它因素也會(huì)產(chǎn)生不 平衡的因素，如某些設(shè)備的運(yùn)行故障，電力網(wǎng)中負(fù)荷不平衡，不僅對(duì) 電源而且對(duì)用戶都有著極不利的影響，由此而浪費(fèi)電能和對(duì)供電系統(tǒng) 的不利都須要引起重視。在三相系統(tǒng)中當(dāng)三相的相量大小不等而相量和為零稱為不對(duì)稱， 當(dāng)三相的三相量不等而相量的不等于零，既有零序分量時(shí)稱為不平 衡，三相負(fù)荷的不平衡也會(huì)降低電源設(shè)備利用率，對(duì)設(shè)備動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)

2、有著不利影響。三相負(fù)荷的嚴(yán)重影響會(huì)生產(chǎn)三相電壓的不等值， 對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作影響較為明顯， 一是影響了轉(zhuǎn)矩特性，并降低了 電動(dòng)機(jī)的效率，二是造成了額外溫升和電能的損耗， 在三相平衡時(shí)中 性線N （零線）電流為零，當(dāng)三相不平衡時(shí)三相電流不等使中心點(diǎn)位 移，所以不平衡將有零線電流?，F(xiàn)在應(yīng)用的電力變壓器一般采用是 Y/Y o接法接線，高低壓側(cè)都 采用星星接法。低壓側(cè)的中心線為零線需要接地。當(dāng)電路負(fù)荷不對(duì)稱時(shí)星形電路中的電動(dòng)勢(shì)Ea、Eb、Ec,與所接負(fù)載的阻抗、Za、Zb、Zc,是不對(duì)稱的，電源內(nèi)阻可忽略，電路中 在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，即電源中心點(diǎn)和負(fù)載中心點(diǎn)，我們可計(jì)算出 中線的電壓，即不衡狀態(tài)的中心 N與不

3、平衡時(shí)的中心點(diǎn)0的電位。、，1YR + YFB+YRYA=、YB=、YC=頃=Y心 YH YWZa+ ZaZB + Zbzc+ ZcYk+YB+Yb+YN '十心 1YN =Zn可求出線電流與中心線的電流,I a = Ya ( Ea Uno )、Ib = Yb (Eb Un0 )、Ic = Yc (Ea Uno)可推算出負(fù)載端的電流。UaO = 1 A , ZA、UbO = 1 B , Zb、Uco = 1 C , Zc電源的中心點(diǎn)N與負(fù)載的中心點(diǎn) 0的電位是不重合的，叫做中 心點(diǎn)位移，在三相供電，電路中，電源電壓一般是對(duì)稱的，對(duì)于所接 星形負(fù)載為了使用電設(shè)備能保證在額定電壓下安全可靠

4、的運(yùn)行，就需要負(fù)載阻抗特別需要負(fù)載上的相電壓保持對(duì)稱，但在實(shí)際情況下的負(fù) 載阻阮，特別是由單相負(fù)載組成時(shí)是較難做到對(duì)稱的，然而使負(fù)載上 的阻抗的中心點(diǎn)與電源上的中心點(diǎn)不再相等， 零點(diǎn)電位的大小決定三 相對(duì)N不對(duì)稱的程度，如果在故障情況下將會(huì)產(chǎn)生中點(diǎn)的嚴(yán)重位移， 如果負(fù)載中心線與電源的中心線斷開就產(chǎn)生了三相所接負(fù)載的電壓 嚴(yán)重不等，兩個(gè)單相負(fù)載被串接在線電壓中，單相用電設(shè)備功率不同， 小功率用電設(shè)備因電壓的升高而燒壞，因此為了使相電壓保持到一定 的平衡，并設(shè)置中線而中線須接地，防止故障時(shí)出現(xiàn)較嚴(yán)重的偏差， 但中性線阻抗的要求，導(dǎo)線電阻要很小，須采用較粗的中性導(dǎo)線。對(duì)稱負(fù)載一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)和其它三相對(duì)

5、稱的設(shè)備其，中線電位等零，一般情況下電源的中心線 N與電動(dòng)機(jī)的中心點(diǎn)（指星接法）不 做連接。三角形接法的電動(dòng)機(jī)是三相平衡負(fù)載，三角形搪法的電動(dòng)機(jī)不存 在中心點(diǎn)，當(dāng)三相電動(dòng)機(jī)接于嚴(yán)重不平衡的電源上，（不平衡電源指的是三相電源上接有嚴(yán)重不對(duì)稱的用電設(shè)備或電路故障時(shí)）所接的三相設(shè)備，電動(dòng)機(jī)、等就會(huì)受到較大的影響，出現(xiàn)較大的噪聲和機(jī)殼的 溫度的連續(xù)升高，如果得不到急時(shí)處理，有可能存在損壞電動(dòng)機(jī)的隱 患，所以在配置用電高以備的負(fù)載時(shí)需要平均分配好單相用電設(shè)備， 以提變壓器的利用率保證了電力變壓器的電源電壓質(zhì)量，使其安全可靠的運(yùn)行。在建筑施工或其國(guó)家級(jí)較大的容量用戶須白備變壓器，在使用變壓器前要計(jì)算出變壓

6、器所須要的容量，選用的過大會(huì)有較在的浪費(fèi)， 選用的過小會(huì)使變壓器過負(fù)荷不能安全可靠的運(yùn)行，變壓器的容量大小是根據(jù)用電設(shè)備進(jìn)行計(jì)算的，設(shè)備容量如電動(dòng)機(jī)標(biāo)稱的功率是千 瓦，電力變壓器的容量標(biāo)稱是千伏安。選用變壓器的容量先計(jì)算出所有電動(dòng)機(jī)容量， 和其它用電設(shè)備的 /*容量之合，在通過公式計(jì)算得出所須要多大的容量，合理的選用電 力變壓器。下面舉例算出其變壓器的容量；用電設(shè)備電動(dòng)機(jī)2臺(tái)、每臺(tái)7.5KW,電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)一般設(shè)在0.78 0.88范圍如按 COSO）= 0.8計(jì)算；則 P1 = 2X7.5= 15 (KW )、COS f = 0.8f = COS 1 (0.8) =36.87°t

7、g § =387° 、無(wú)功功率為，Q = 15X0.75= 11.25 (KVAR)、卷?yè)P(yáng)機(jī)1臺(tái)P2 = 1X10= 10 (KW )、CO§ = 0.8、tg § =0.75Q2=P2 tg § =10 x 0.75=705(kva)水泵1臺(tái)4KWP3 = 4 (KW)、 COS) = 0.8、 tg § =0.75Q3=P3 - tg § =4X 0.75=3(kvar)塔式吊起重機(jī)，工作效率取 0.7,起重機(jī)總?cè)萘?，P4 = 0.7 (2.2+ 7.5+ 3.5) =16.03(kw) cos§ =0.8tg § =0.75Q4=P4 tg § =16.03 x 0.75=12.03(kw)工作區(qū)夜間照明，辦公室生活區(qū)等所須功率30KW COS = 1P5= 10.38(kw)三相電焊機(jī)1臺(tái)容量21KVA、計(jì)算視在功率總?cè)萘浚篠=、/p：+Q : P= ( P1 + P2 + P3 + P4+ P5)=( 15+ 10+ 4+16.03+ 10.38) = 55.41 (KW)Q= (Q1 + Q2 + Q3 + Q4) = (11.25+ 7.5+ 3.0+12.03) = 33.773(KVAR)視在功率、S=辱5.412+ 33.772 = 64.