变压器“单相断线”的电压特征|存干货
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本文来源:工程客
单相断线时,变压器高压侧UA、UB、UC和低压侧Ua、Ub、Uc有哪些特征?
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基本假设和思路
为了讨论方便并忽略次要因素,假定:
1) 高压侧有电源,低压侧空载;
2) 高压侧进线A相发生断线故障;
3) 理想变压器,线电压变比为1:1。
高压侧A相断线,BC仍然和系统电源相连,UB = Eb,UC = Ec,待求的是UA,进而依变压器绕组连接关系得到低压侧Ua、Ub、Uc。
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Y/△11变压器(Y中性点不接地)
下面是EMTP仿真电压波形:
电压特征:
1) UB、UC保持不变,UA等于(UB + UC)/2
2) Ua等于Uc,Ub保持不变,Ua幅值等于Ub/2,Ua与Ub方向相反
因 Uab + Ubc + Uca = 0 得
(UA - UN) + (UB - UN) + (UC - UN) = 0,即
UA + UB + UC = 3UN (1)
(注:UN为高压侧中性点N的电压)N位于BN绕组和CN绕组的“中点”,UN = (UB + UC)/2,与式(1)联立得:
UA = UN = (UB + UC)/2 = (Eb + Ec)/2 = -Ea/2
线电压变比为1:1,绕组变比为1:1.732,故:Ua - Uc = 1.732*(UA - UN) = 0
Ub - Ua = 1.732*(UB - UN) = 1.732*(Eb - Ec)/2
Uc - Ub = 1.732*(UC - UN) = 1.732*(Ec - Eb)/2
结合 Ua + Ub + Uc = 0(低压侧无接地短路)可得:
Ua = Uc = -Ub/2
Ub = (Eb - Ec)/1.732 (等于断线前Ub)
电压相量图如下:
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Y/△11变压器(Y中性点接地)
下面是EMTP仿真电压波形:
电压特征:
1) UA、UB、UC没有变化
2) Ua、Ub、Uc没有变化
中性点N接地有UN = 0,依据式(1)有:UA + UB + UC = 3UN = 0,故:
UA = -(UB + UC) = -(Eb + Ec) = Ea
UA等于Ea没有发生变化,UB、UC与电源相连电压也没有变化,低压侧Ua、Ub、Uc也没有变化。4
△/y1变压器(y中性点接地)
Y/△11变压器高低压绕组“对调”得到△/y1的变压器。下面是EMTP仿真电压波形:电压特征:
1) UB、UC保持不变,UA等于(UB + UC)/2
2) Ua等于Ub,Uc保持不变,Ua幅值等于Uc/2,Ua与Uc方向相反
为便于观察特征,对高压侧绕组连接“拉伸”:
节点A位于BA绕组和AC绕组的“中点”,故:
UA = (UB + UC)/2 = (Eb + Ec)/2 = -Ea/2
UB = Eb
UC = Ec
线电压变比为1:1,绕组电压之比为1.732:1,故:
Ua = (UA - UC)/1.732 = (Eb - Ec)/2/1.732
Ub = (UB - UA)/1.732 = (Eb - Ec)/2/1.732
Uc = (UC - UB)/1.732 = (Ec - Eb)/1.732 (等于断线前Uc)
电压相量图如下:
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