电力变压器零序电抗计算及仿真.pdf

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1、研究与开发电力变压器零序电抗计算及仿真刘力强王春钢(保定天威保变电气股份有限公司，河北保定071056)摘要论述了变压器零序电抗与变压器磁路联接组别、变压器结构等的关系，并给出了不同结构变压器零序电抗的计算方法。关键词：零序电抗；短路阻抗；激磁电抗；磁路；联接组别CalculationandSimulationforZero-sequenceReactanceofPowerTransformerLiuLiqiangWangChungang(BaodingTianweiBaobianElectri

2、cCo．，Ltd，Baoding，Hebei071056)AbstractThispaperDiscussestherelationshipbetweenthezero—sequencereactanceandtransformermagneticcircuit，connectiongroups，transformerstructureandSOon，andgivesthecalculationmethodofzero—sequencereactanceforvariouskindsoftran

3、sformer．Keywords．zero—sequencereactance；shortcircuitimpedance；excitationimpedance；magneticcircuit；connectiongroups为了保证电力系统和它的各种电气设备的安全时的绕组漏电抗基本相同，即ZK。与变压器短路阻运行，必须进行各种不对称故障的分析和计算，通抗ZK基本相同。常采用对称分量法把不对称分量分解成对称的正、zk0负序及同向的零序分量进行分析，变压器是电力系统中主要设备之一，因此变压器的零

4、序电抗也是电力系统分析非常重要的参数之一。本文对心式电力变压器的零序电抗进行了分析，针对不同结构的变压器提出了详细的计算方法。1磁路与零序电抗图1变压器零序等效电路由于零序磁通与正序、负序磁通一样为交变分ZM与磁路系统有关，变压器磁路按铁心结构可量，且存在相同的电磁感应关系，因此用于表示正分为带旁柱(如三相五柱式、单相三柱式)和不带序电磁关系的近似“r'”型等效电路仍可用于零序旁柱(例如三相三柱式)的结构。带旁柱的铁心结(见图1)，由图1可得变压器的零序电抗为构，零序磁通可以通过旁柱形成闭合回路

5、，如图2所示，零序励磁电抗很大，其远远大于绕组漏电抗，zM。支路可以认为是开路，因此对于带旁柱的铁心变Z0ZMO~Zkoz如1=压器零序电抗近似等于变压器短路阻抗；对于不带Zk01．l十——ZM0旁柱的变压器，零序磁通只能通过空间和油箱等低导磁材料形成闭合回路，而空间的磁导率很低，这式中，zM0为变压器的零序励磁电抗；ZK0为零序下个回路磁阻很大，因此零序励磁电抗比带旁柱结构的绕组漏电抗。要小很多，此时z。支路不可忽略，由式(1)可知，由于绕组漏电抗与相序无关，所以零序与正序变压器零序电抗比变压

6、器短路阻抗小。f2016年第4期电曩

7、l技玳l71研究与开发式中，Zk为变压器的正序短路电抗。2)对于YY联结组的变压器，其零序电抗为：一侧绕组加电，另一侧绕组短接，变压器零序电抗同式(2)。一侧绕组加电，另一侧绕组开路，变压器零序电抗：Z0=K×ZM(3)图2三相五柱铁心零序磁路分布式中，ZM=。’为变压器激磁电抗。／，、＼／、、，一、l一、3．2三绕组变压器按变压器用途分为降压变和升压变，降压变绕}组排列由内向外为低压绕组(d接)一中压绕组(Ylj口口}je、一一／接)．高压绕组(Y接)，升

8、压变绕组排列由内向外为中压绕组(Y接)．低压绕组(d接)．高压绕组(Y图3三相三柱铁心零序磁路分布接)。根据变压器的运行情况，三绕组变压器的零序2联接组别与零序电抗电抗为：联接组别对于变压器的零序电抗有直接影响。1)高压加电，中压短路，低压角接按联接组别可分为：有三角形连接的零序电抗和无对于降压变，由于中压处于短路状态，低压绕三角形连接的零序电抗，由于三相零序电流同向，组中没有零序电流，此时变压器零序电抗：所以对于含三角形连接组的变压器不论三角形连接Zo=ExZkHM(4)侧是短路还是开路，零序

9、电流均可在三角形连接的式中，ZkM为变压器高一中正序短路电抗。绕组内部流通，因此含三角形连接组的变压器仅有对于升压变，由于低压为角接(对于零序，相负载零序电抗；对于不含三角形联结组的变压器，当于短路状态)，中压绕组中没有零序电流，此时变当～侧加电，另一侧短路时，其零序电抗为负载零压器零序电抗：序电抗。当一侧加电，另一侧开路时，其零序电抗Z0=K×ZkHL(5)为空载零序电抗，此时的零序电抗等于零序励磁电抗。式中，Zk为变压器高低正序短路电抗。对于三相五柱铁心或单相铁心，如果采用Yy2)高压加电，