三相變壓器實(shí)際運(yùn)行時(shí),可能出現(xiàn)各種不對(duì)稱運(yùn)行的情況。例如:?jiǎn)蜗嘭?fù)載或某一相斷開檢修等
對(duì)y,yn聯(lián)結(jié)組,不對(duì)稱負(fù)載會(huì)引起中點(diǎn)偏移,導(dǎo)致二次側(cè)相電壓發(fā)生較大的變化
分析不對(duì)稱運(yùn)行采用的方法是“對(duì)稱分量法”
一、對(duì)稱分量法原理
一組不對(duì)稱三相電流(或電壓)可以看成是三組對(duì)稱的電流(或電壓)的疊加,后者稱為前者的對(duì)稱分量。
正序分量 ia+, ib+, ic+;
負(fù)序分量 ia-, ib-, ic-;
零序分量 ia0, ib0, ic0
合成: ia=ia++ia-+ia0
ib=ib++ib-+ib0
ic=ic++ic-+ic0
ib+=a2ia+, ic+=aia+
ib-=aia+, ic-=a2ia+
ib0=ic0=ia0
a=1∠120o= -1/2 + j sqrt(3)/2
a2=1∠240o=-1/2-jsqrt(3)/2
a3=1, 1+a+a2=0
ia =ia+ + ia- + ia0
ib=a2 ia++a ia-+ ia0
ic =a ia++a2 ia-+ ia0
ia+=1/3( ia+a ib+a2 ic)
ia-=1/3( ia+a2 ib+a ic)
ia0=1/3( ia+ ib + ic)
二、y,yn聯(lián)結(jié)組的單相短路
1、確定邊界條件
ia=ik, ib=ic=0
2、利用對(duì)稱分量法分析
ia0=1/3ik, ia+=1/3ik, ia-=1/3ik ib0=1/3ik, ib+=1/3a2ik,
ib-=1/3aik ic0=1/3ik, ic+=1/3aik, ic-=1/3a2ik
忽略勵(lì)磁電流時(shí),據(jù)磁勢(shì)平衡,一次側(cè)也將產(chǎn)生3個(gè)電流系統(tǒng)與二次側(cè)的三個(gè)電流系統(tǒng)平衡,歸算后
ia+=-1/3ik, ia-=-1/3ik, ia0=0
ib+=1/3a2ik, ib-=1/3aik, ib0=0
ic+=1/3aik, ic-=1/3a2ik, ic0=0
3、將三序合成后得出結(jié)論
ia= ia++ ia-+ ia0 = -2/3ik
ib= ib++ ib-+ ib0=1/3ik
ic= ic++ ic-+ ic0=1/3ik
在短路前,三相磁通φa、φb、φc和二次側(cè)的三相電勢(shì)ea、eb、ec均為三相對(duì)稱電勢(shì)。
短路后一、二次側(cè)的正、負(fù)序電流系統(tǒng)相互平衡,不會(huì)影響原來(lái)的對(duì)稱磁通和電勢(shì)。
但二次側(cè)的零序電流得不到平衡,將在鐵心中激勵(lì)一個(gè)零序磁通φa0、φb0、φc0疊加在原來(lái)的三相對(duì)稱磁通上,得到一組不對(duì)稱三相磁通φ'a、φ'b、φ'c。
對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)將不對(duì)稱。二次電勢(shì)相量圖的中心將下移,b、c相電勢(shì)升高,a相電勢(shì)下降。中點(diǎn)浮動(dòng)的幅度依零序磁通大小而定。
組式變壓器的零序磁通暢通無(wú)阻,所以y,yn接法的組式變壓器單相短路時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的中點(diǎn)浮動(dòng),使得b、c相電壓達(dá)到危險(xiǎn)的高值。
芯式變壓器中零序磁通被大大抑制,所以中點(diǎn)浮動(dòng)不會(huì)嚴(yán)重,在容量不大的配電變壓器可以使用心式y(tǒng),yn接法。