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普通变压器零序等值电路及参数

【摘要】:变压器的等值电路表征了一相原、副绕组间的电磁关系。变压器的励磁电抗,取决于主磁通路径的磁导。当变压器通以负序电流时,主磁通的路径与通以正序电流时完全相同。由此可见,变压器正、负序等值电路及其参数是完全相同的。变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构密切相关。因此,这种变压器的零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多,在短路计算中,应视为有限值,其值一般用实验方法确定,取xmo=0.3~1.0。

变压器的等值电路表征了一相原、副绕组间的电磁关系。不论变压器通以哪一序的电流,都不会改变原、副绕组间的电磁关系,因此变压器的正序、负序和零序等值电路具有相同的形状,图11-7为不计绕组电阻铁芯损耗时变压器的零序等值电路。

图11-7 变压器的零序等值电路

(a)双绕组变压器;(b)三绕组变压器

变压器等值电路中的参数不仅同变压器的结构有关,有的参数也同所通电流的序别有关。

变压器的漏抗,反映了原、副绕组间磁耦合的紧密情况。漏磁通的路径与所通电流的序别无关。因此,变压器的正序、负序和零序的等值漏抗也相等。

变压器的励磁电抗,取决于主磁通路径的磁导。当变压器通以负序电流时,主磁通的路径与通以正序电流时完全相同。因此,负序励磁电抗与正序的相同。由此可见,变压器正、负序等值电路及其参数是完全相同的。这个结论适用于电力系统中的一切静止元件。

变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构密切相关。图11-8所示为三种常用的变压器铁芯结构及零序励磁磁通的路径。

对于由三个单相变压器组成的三相变压器,每相的零序主磁通与正序主磁通一样,都有独立的铁芯磁路[图11-8(a)]。因此,零序励磁电抗与正序的相等。对于三相四柱式(或五柱式)变压器,零序主磁通也能在铁芯中形成回路,磁阻很小,因此零序励磁电抗的数值很大[见图11-8(b)]。以上两种变压器,在短路计算中都可以看做xmo≈∞,即忽略励磁电流,把励磁支路断开。

对于三相三柱式变压器,由于三相零序磁通大小相等、相位相同,因而不能像正序(或负序)主磁通那样,一相主磁通可以经过另外两相的铁芯形成回路,它们被迫经过绝缘介质和外壳形成回路[见图11-8(c)],导致有很大的磁阻。因此,这种变压器的零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多,在短路计算中,应视为有限值,其值一般用实验方法确定,取xmo=0.3~1.0。

图11-8 零序主磁通的磁路

(a)三个单相的组式;(b)三相四柱式;(c)三相三柱式