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第六章變壓器的過渡過程第一節(jié)概述

當變壓器突然改變負載、空載合閘到電源、二次繞組突發(fā)短路或受到過電壓沖擊等,變壓器各電磁量就要發(fā)生驟烈的變化,其持續(xù)過程稱為過渡過程。

分析變壓器的過渡過程,主要是由于此過程會出現(xiàn)過電壓或過電流,在極短的時間內(nèi)也會對變壓器造成破壞。

1第二節(jié)過電流現(xiàn)象變壓器副邊開路空載,原邊合閘接到電源稱為空載合閘設(shè)穩(wěn)態(tài)空載運行時不考慮鐵心飽和問題當時間t=0時空載合閘,則電源電壓為:—合閘時電壓的初相角

一、變壓器空載合閘到電源2瞬變過程中勵磁電流與電感的關(guān)系:解常系數(shù)非齊次微分方程得:—磁通與電源電壓的相位差

合閘后微分方程式為:3設(shè)合閘時(t=0),鐵心中沒有剩磁():

1.當電源電壓初相位角時合閘:

合閘后就進入穩(wěn)定狀態(tài),不發(fā)生瞬整過程

42.當電源電壓初相位角時合閘:

自由分量是直流指數(shù)衰減量,時最大,當時,穩(wěn)整分量與暫整分量相加可達5當已知變壓器空載接通電源其磁通隨時間變化關(guān)系后,可根據(jù)磁化特性曲線找出相應(yīng)的勵磁電流。變壓器正常運行時,磁路設(shè)計得已經(jīng)有點飽和,若在最不利的空載接通電源,磁通可能超過兩倍的,鐵心非常飽和,勵磁電流很大,可達額定電流的3-5倍。6在變壓器空載接通電源的過程中,隨著自由分量磁通的衰減,勵磁電流也要衰減,衰減的時間常數(shù)為:一般小型變壓器衰減得快,約幾個周波即可達到穩(wěn)態(tài),大型的變壓器衰減得慢一些,有時可達十幾秒。7結(jié)論:空載合閘電流對變壓器本身沒有多大危害,但若衰減較慢時,可能引起過電流保護裝置動作而跳閘。為了避免這種情況,在變壓器原邊串一個附加電阻,這樣可減少沖擊量,也可使沖擊迅速衰減,合閘完畢,再將該電阻切除。由于三相變壓器三相互差1200,相位總會在合閘時有一相初相位接近于零,總會有一相電流較大。8二、突然短路變壓器穩(wěn)態(tài)短路電流已經(jīng)是額定電流的十幾倍到二十幾倍左右,突然短路電流比穩(wěn)態(tài)電流還要大,同時產(chǎn)生的沖擊電流會使機械力增大。三相變壓器故障短路各種各樣:一相接地、兩相短路、兩相接地、三相短路等。為了簡單,此圖僅分析單相變壓器突然短路的情況。9當變壓器一次繞組接額定電壓,二次繞組發(fā)生突然短路,原“T”形等效電路可簡化為“一”形等效電路。10由于使磁路不飽和,電感可為常數(shù),所以可用一次電流表示微分方程:—短路電抗—短路電阻11雖然突然短路前可能已帶上負載,但負載電流比起短路電流很小,可忽略不計。設(shè)時,12大型變壓器其中:13當時發(fā)生突然短路:其中:當

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