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上海壹侨国际贸易有限公司
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更新时间:2025-03-23 21:19:45浏览次数:615
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电力自耦变压器公共绕组过负荷分析
电力自耦变压器与普通变压器相比,具有明显的经济效益,因此在330?KV及以上电压等级的超高压电网中,自耦变压器在许多场合得到了广泛的应用。
自耦变压器的结构和工作原理与普通变压器相比,有着本质的差别,具有功率传导容易、体积小等特点。自耦变压器在不同的运行方式下,公共绕组流过的电流与同处一个铁心的串联绕组有所不同。本文从分析自耦变压器的电流流向入手,导出公共绕组过负荷特征,对过负荷?;ぜ暗谌辔薰θ萘坑牍踩谱槿萘康墓叵到辛吮匾奶致郏员愎┥杓朴朐诵腥嗽辈慰?。?
1自耦变压器在不同运行方式下的电流流向??
1.1自耦变压器常见的几种使用形式?
(1) 按电压等级分,第三侧有35kV和10kV两种;?
(2) 按与系统连接形式分,第三侧有:
①直接向用户供电;
②直接向用户供电且安装无功补偿装置;
③不直接向用户供电,只接无功补偿装置;
④不直接向用户供电,亦不接无功补偿装置,只作为平衡绕组使用。?
1.2各种不同运行方式下的自耦变压器电流流向及过负荷分析?
降压变电站使用的自耦变压器,其运行方式可归纳为两大类型,一类是高压向中压(或低压)或者是同时向中低压低电,如上述接入系统方式中的a、b两种;另一类是高压和低压同时向中压供电,如上述接入系统方式中的b、c两种[1]为直观起见,举例来加以分析,假设某一变压器变量为120MVA,电压比为220/110/10kV?,容量比为100/100/50,通常设计公共绕组的容量等于自耦变压器的计算容量,所以该变压器的公共绕组容量为:MVA(K12为高压侧与中压侧的变比)
[2]由此可知,高压侧额定电流为,高压侧额定电流即等于串联绕组的额定电流ICe;?
中压侧额定电流为I2e=120?000/(31/2×110)=630A;?
低压侧额定电流为I3e=60?000/(31/2×10)=3?464A;?
公共绕组额定电流为IGe=计算容量/(31/2×110)=60?000(31/2×110)=315A。
??降压变电站使用的自耦变压器*类运行方式又可分为三种情形,如图1~3所示。?
A.高压侧单独向中压侧供电(图1)?
此时I3=0。该运行方式即为自耦变压器的自耦运行方式。高压侧以自耦方式向中压侧供电,有S1=S2。根据铁心中磁势平衡原理,有:?
其中: I1、I2、I3分别为高压侧、中压侧、低压侧的电流;IAB、IDB分别为自耦方式运行时串联绕组、公共绕组的电流;I?B为高、低压侧之间以变压器方式(电磁感应)运行时高压侧的电流;WAB、WCD、W3分别为串联绕组、公共绕组、低压绕组的匝数。?
当自耦变压器在额定负荷下运行时,即S2=120MVA,U1=220kV,K12=2,可得:IC=IDB=315A??
可见,在这种运行方式下,若变压器未过负荷,则公共绕组不会过负荷,所以此时自耦变压器的过负荷?;た砂雌胀ū溲蛊鞯姆绞阶吧?。?
B.高压侧单独向低压侧供电(图2)?
此时I2=0。该运行方式即为双绕组普通变压器的工作方式,高压侧以普通变压器方式向低压侧供电,有S1=S3。?
当自耦变压器在额定负荷下运行时,即S3=60MVA,U1=220kV,可得:IG=IB=157.5A??
可见,在这种运行方式下,即使变压器低压侧满负荷,则公共绕组中的电流也未达到额定值,所以,此时自耦变压器的过负荷?;た砂雌胀ū溲蛊鞯姆绞阶吧琛?
C.高压侧同时向中低压侧供电方式的电流流向(图3)?
这种方式可看作上面两种方式的迭加,高压侧输入容量分为两部分:、。?
为高压侧以自耦方式传递给中压侧的容量,等于中压侧的输出容量,=S1,此时相当于高压侧单独向中压侧供电,高-中压绕组间自耦方式供电,IAB、IDB为串联绕组、公共绕组中流过的电流。
为高压侧以高、低压绕组间以变压器(电磁感应)方式传递的容量,等于低压侧的输出容量,=S3,相当于高压侧单独向低压侧供电,高-低压绕组间以电磁感应方式供电,IB为高压侧电流。?
从图中可见,公共绕组中有两个电流:IDB和IB,且两电流方向相反,所以公共绕组中的电流为: IG=IDB-IB?
当低压侧满负荷运行时,即本例中的S3=60MVA,则S2=60MVA,且有U1=220kV,K12=2,将其代入式(1-1′)、式(1-1″),可以求得:?
所以,公共绕组中的电流为:IG=IDB-IB=0?