电机学辜承林(第三版)3(1)+三相变压器的不对称运行

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1、cg3.10三相变压器的不对称运行1、三相不对称原由1）电源不对称；2）负载不对称；3）断路或短路故障引起。2、分析方法：利用熟悉的单相系统来解决。即把一组三相不对称系统通过对称分量法分解成三组三相对称系统，将各组分析结果叠加便得到三相不对称的结果。对称分量法：把一组三相不对称系统分解成正序、负序和零序三组三相对称系统，将正序、负序和零序三组三相对称系统叠加便得到三相不对称的结果。9/17/20211以电流为例：正序系统：三相系统大小相等，相位依次为A→B→C差120°；负序系统：三相系统大小相等，相位依次为A→C→B差120°；零序系统：三相系统大小相等

2、，相位均相同。9/17/20212cg注意：零序分量在三相绕组中特点：1）Y0连接时中性线电流等于三倍的零序分量值；2）在Y联结时零序分量不存在；3）在三角形联结时形成环流，但线电流中无零序分量。9/17/20213公式分解：a=cos120°+jsin120°; a2=cos240°+jsin240°正序电流：IA+，IB+=a2IA+，IC+=aIA+负序电流：IA-，IB-=aIA-，IC-=a2IA-零序电流：IA0，IB0=IA0=IC0变换关系的数学式①IA=IA++IA-+IA0IB=IB++IB-+IB0=a2IA++aIA+IA

3、0IC=IC++IC-+IC0=aIA++a2IA-+IA0②IA+=(IA+aIB+a2IC)/3    IA-=(IA+a2IB+aIC)/3IA0=(IA+IB+IC)/3结论：一组不对称的系统可分解为三组对称的系统；三组对称的系统可合成一组不对称的三相系统。9/17/20214cg3、序等效电路与序阻抗1）正、负序阻抗及等效电路正序阻抗：正序电流所遇到的阻抗。Z+=ZK=Rk+jXk其等效电路如下：UA+-Ua+IA+ZK9/17/20215负序阻抗：负序电流所遇到的阻抗。Z-=ZK=Rk+jXk=Z+其等效电路如下。UA--Ua-IA-ZK9/

4、17/202162）零序阻抗及等效电路较复杂，不仅与绕组连接方式有关，而且与磁路结构有关。*磁路结构的影响三相组式变压器：Zm0=Zm+三相心式变压器：Xm0远小于Xm+9/17/20217*绕组连接方式的影响对于Y（y)接法，零序电流不能流通，故在零序等效电路中，Y（y)接法的一侧应是开路，即从该侧看进去零序阻抗为无穷大。对于YN（yn)接法,零序电流以中性线作为通路而存在。对于D(d)接法零序电流可以在三角形内部流通，外部端线上无零序电流，相当于开路。因此，对于Y，yn、YN，d联结组，其零序等效电路分别如下：Z0=∞zm0z1Z2’Z0’Z0zm0Z0’

5、=∞z1Z2’9/17/20218#3）Z0的测定*YN，d、D，yn接法：Z0=ZK，无须测量。*Y，yn接法的测量：把付方三个绕组首尾串接到单相电源上，以模拟0序电流和0序磁通的流通情况，原方开路。接线图如下：Z0=U/3IR0=P/3I2X0=（Z02-R02）0.5对于YN，y接法:与上测法类似。9/17/202194、Y，yn连接带单相负载运行如书中图示。前提：一次侧外加三相对称电源。1）一、二次侧电流关系二次侧：Ia=I,Ib=Ic=0,Ua=IaZL由对称分量法解得：Ia+=Ia/3=Ia-=Ia0一次侧：IA+=-Ia+=-Ia/3,IA-=-

6、Ia-=-Ia/3（已折算到二次侧）IA0=0（由Y联结方式确定）所以：IA=-2Ia/3;IB=Ia/3;IC=Ia/3由此可见由于负载的不对称致使一次侧电流不对称。9/17/2021102）一、二次侧电压关系一次侧：由于一次侧接三相对称电源，所以：UA+≠0，UA-=0，UA0不能确定（因为即使不为零也不会引起不对称，只会平移而不影响对称性）。二次侧：利用序等效电路分析-Ua+=UA++Ia+Zk-Ua-=UA-+Ia-Zk9/17/202111-Ua0=Ia0(Z2+Zm0)(Ia0=Ia+)-Ua=-(Ua++Ua-+Ua0)=UA++Ia+(2Zk+

7、Z2+Zm0)同时：-Ua=-IaZL=-3Ia+ZL;Ia+=-UA+/(3ZL+2Zk+Z2+Zm0)=-UA+/(3ZL+Zm0)I=3Ia+=Ia;Ua=IaZL=-3UA+ZL/(3ZL+Zm0)9/17/202112讨论：组式：Zm0=Zm+；I=-3UA+/(3ZL+Zm0)=-3UA+/(Zm0)=3I0此值很小，没有单相负载能力。且随着负载上升，即ZLUa进一步说明负载能力下降！！心式：I=-3UA+/(3ZL+Zm0)Zm0值极小，故：I=-3UA+/3ZL，具有带负载能力。9/17/2021133）中性点移动现象由前面分析可知：Ua=UA

8、++Ua0；Ub=UB++Ua0；Uc