三相 变压器 接线三相变四相电力 变压器 的接线方案与原理研究三相 变压器 接线三相变四相电力 变压器 的接线方案与原理研究 三相 变压器 接线三相变四相电力 变压器 的接线方案与原理研究 和DELL工程师前台的对线引言目前国内外交流输电系统一般会用三相制。由于电力系统中的发电机与电动机均采用三相制三相电力变压器设计制造简单方便三相输电慢慢的变成了传统的输电方式。多相输电是一种提高输送功率密度的重要方法在国外对多相输电系统的研究已进行了二十多年1。已有的多相输电系统的相数均是3的整数倍实现三相与3的倍数相之间的变换很容易通过改变三相变压器的接线方式得到。...

  与原理研究 三相 变压器 接线三相变四相电力 变压器 的接线方案与原理研究 和DELL工程师前台的对线引言目前国内外交流输电系统一般会用三相制。由于电力系统中的发电机与电动机均采用三相制三相电力变压器

  制造简单方便三相输电慢慢的变成了传统的输电方式。多相输电是一种提高输送功率密度的重要方法在国外对多相输电系统的研究已进行了二十多年1。已有的多相输电系统的相数均是3的整数倍实现三相与3的倍数相之间的变换很容易通过改变三相变压器的接线方式得到。四相输电系统是最接近于三相的多相系统它既具有多相输电方式的优点又克服了多相输电方式所存在的缺点。开展四相输电系统的研究与应用对发展我国电力工业具有积极的意义2。四相输电系统应用的关键设备是三相变四相及其逆变换的电力变压器。原则上在平衡变压器的两相侧采用增加一套副绕组的双重接线方案便可得到三相变四相电力变压器34。而事实上平衡变压器单柱绕组数目较多平衡条件要求的各绕组阻抗关系严格57设计制造已很不容易。如果采用双重接线方案则单柱绕组数目增加近一倍实施时满足平衡条件则更加困难甚至使得绕组在空间上的布置产生矛盾无法达到各相参数平衡的要求。故此国内外尚没有研究三相变四相电力变压器的成功经验。本文首次提出了一种四相四芯柱结构的三相变四相电力变压器这种变压器的每相铁芯柱上绕组不超过三个是不等相变换的最简单形式。这种变压器不仅为四相输电系统提供了重要的物质基础而且用于电气化铁路AT供电系统中作为牵引变压器时能节约两台自耦变压器填补国内外研究三相变四相牵引变压器的空白。本文提出了三相变四相电力变压器的接线方案

  并进一步讨论了它与现有的各类平衡变压器比较所具有的优越性。有关阻抗理论研究拟另文发

  。2接线原理及电磁关系三相变四相电力变压器采用四相四柱式铁芯铁芯结构如图1所示。四相铁芯柱的顺序依次是a、c、b、d相即两对角相铁芯在同一侧这样主磁通的路径最短能节约铁芯材料降低空载损耗。在正常的对称运行条件下中间的上下两个铁轭没有磁通可以将其取消铁芯结构便自然分离成两个独立部分。当然在不对称故障时四相侧的半零序8激磁阻抗会有所减小但并不可能影响变压器的正常运行。铁芯分离成两个独立部分后有如下优点:1比三相三柱式铁芯材料利用率更高平均每相绕组只占1个铁轭而三相三柱式铁芯结构的每相绕组占4/3个铁轭。这样不但可以提高铁芯的材料利用率而且空载损耗也会有所降低2特别适合于大容量电力变压器的制造制造工艺也得到简化。图1四相四柱式铁芯结构Fig.1Structureoffour-phasepillars每相铁芯柱上均采用三绕组结构绕组接线三相变四相电力变压器接线Connectionofthethreephasetofourphasetransformer三相侧为曲折连接绕组Wa1、Wc1并联构成三相侧A相绕组Wa2、Wc2并联为B、C两相的公共支路绕组Wb1、Wd1并联与公共支路串联构成三相侧B相绕组Wb2、Wd2并联与公共支路串联构成三相侧C相O点为中性点。绕组Wa3、Wb3、Wc3、Wd3分别为四相侧的四相绕组四相侧绕组采用星形连接也能够使用正四边形连接。绕组结构a相与c相对称b相与d相对称故各并联支路的电流相等。设三相侧的相电压与四相侧的相电压之比为KUA/Ua。取各相绕组的匝数关系为Wa1/Wa3KWa2Wa1/2、Wb1Wb2Wa1/2、Wa1Wc1、Wa2Wc2、Wb1Wd1、Wb2Wd2、Wa3Wb3Wc3Wd3。由于每相磁通在绕组中感应的电势正比于绕组的匝数则原副边的电压变换关系为1又根据每相铁芯磁势平衡的原理得到原副边的电流变换关系为2式中矩阵A的广义逆矩阵A及AT为ATAT故式1、2 的逆变换为34根据式4当四相侧电流对称时三相侧电流也对称原副边电流相量关系如图3所示。图3三相变四相变压器原副边电流相量关系 Fig.3Phasordiagramofthecurrentsoftheprimaryandsecondary.下面进一步分析电流变换方程式2与式4的基本特点电压变换方程式的分析亦与此类似。根据三相对称分量法与四相对称分量法8原理将式2两边的电流相量均变换成对称分量的形式有5式中8同理将式4变换成对称分量形式有6式5表明三相侧的零序电流不能变换到四相侧即三相侧电流的零序分量在各相铁芯柱上合成的磁势为零与四相侧各相负载电流无关。所以三相电流的零序分量可自由流通其零序输入阻抗仅由三相侧绕组的漏抗决定且零序输入阻抗较小。式6表明四相侧的零序电流、半零序电流不能变换到三相侧但是在三相侧的各并联绕组支路中形成环流类似于YNd连接的三相变压器YN侧的零序电流在d回路中形成环流。如果考虑零序激磁阻抗与半零序激磁阻抗较三相侧绕组的漏抗大得多则四相侧的零序、半零序输入阻抗均为四相侧绕组漏抗与三相侧绕组漏抗的串联值。另外三相侧正序、负序电流与四相侧正序、负序电流的一一对应关系也证明了上述广义逆变换的正确性。如果变压器各绕组均按电流密度选择导线截面积则三相侧绕组材料利用率为ηcu13/3/2392.8四相侧绕组材料率为ηcu2100平均绕组材料利用率为ηcuηcu1ηcu2/292.8100/296.4。铁芯的材料利用率为ηFe100所以变压器的综合材料利用率为ηηcu×ηFe96.4。本文所述变压器的综合材料利用率优于现有的各类平衡变压器的材料利用率不但可以节约制造成本还可降低变压器的短路损耗与空载损耗。综上所述本文所述变压器有如下突出的特点:1四相侧各相绕组不是曲折连接特别适合于四相侧为高压侧的四相输电系统:高压侧可以带分接头调压高压侧绕组数目最少而且布置在不同的铁芯柱上使得绝缘简单节约绝缘成本及绝缘所占的空间。2每相铁芯柱上均为三绕组结构是不等相变换的最简单形式绕组的阻抗匹配关系容易得到满足。3综合材料利用率达到96.4优于现有的各类平衡变压器不仅能节约制造成本还能够更好的降低运行成本。4铁芯自然分离成两个独立部分可以简化制造工艺特别适合于大容量电力变压器的制造。3中性点接地条件与激磁电流三次谐波分析3.1中性点接地分析由前述分析知道三相侧三相电流的零序分量不会产生激磁磁势故零序输入阻抗较小且零序阻抗与四相侧的负载情况无关。当三相侧接入三相对称电源时四相侧带任意不对称负载如果中性点悬空的电位始终不会发生偏移则中性点可以直接接地且不会存在零序电流。否则中性点接地时会产生较大的零序电流并与负载的大小及其是否对称有关。进一步分析证明只要在设计制造时满足各绕组等值阻抗的约束条件即可保证三相侧输入三相对称电压时四相侧带任意不对称负载中性点悬空的电位始终不会发生偏移这个条件即为变压器中性点接地条件。3.2激磁电流三次谐波分析对于普通三相变压器因为铁芯饱和的影响三相激磁电流中含有三次谐波分量而且是一组零序分量。谐波电流一定要经过中性点接地构成回路或者必须有三角形接线绕组构成回路否则将会产生谐波过电压。由于本文所述变压器采用四相四柱式铁芯它与普通三相三柱式铁芯结构是不相同的其三相侧激磁电流中的三次谐波分量是一组对称的三相负序电流。这样不需要三角形接线绕组便能改善变压器的磁通波形与电势波形。为了研究这样的一个问题考虑在四相侧接入四相大小相等相位依次互差90?的正弦电压源。由于铁芯饱和的影响四相激磁电流中含有基波与三次谐波分量它们分别用Iam1、Ibm1、Icm1、Idm1与Iam3、Ibm3、Icm3、Idm3表示。如果基波分量为一组正序电流则三次谐波分量为一组负序电流。四相侧激磁电流对应的磁 势也可以等效地由三相侧激磁电流提供。式4对应于磁势平衡方程故可以将四相侧激磁电流的基波分量与三次谐波分量分别代入式4便得到三相侧激磁电流它们基波分量IAm1、IBm1、ICm1它们是一组对称的正序电流而激磁电流三次谐波分量IAm3、IBm3、ICm3是一组对称的负序电流这就说明IAm3IBm3ICm30。所以当中性点直接接地时不会产生三次谐波的零序电流不会对邻近的通讯线路产生干扰当中性点不接地时由于对称的激磁电流三次谐波仍有通路也不会产生谐波过电压。4结论1提出了四相四柱式三相变四相电力变压器分析了其电磁变换的基础原理。该变压器在原理上是正确的并具有一系列的优点:具有简单的铁芯结构与绕组结构有较高的材料利用率综合材料利用率可达96.4特别适合于四相侧为高压侧的四相输电系统。2本文所述变压器既可用于四相输变电系统为四相输电系统提供重要的物质基础也可用于电气化铁路AT供电系统省去牵引变电所的两台自耦变压器。既节省了投资又减少了占地面积经济效益十分显著。

  本文档为【三相 变压器 接线三相变四相电力 变压器 的接线方案与原理研究】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。

  [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件，我们尽快处理。

  本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

  网站提供的党政主题相关联的内容(国旗、国徽、党徽..)目的是配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。

  只要你相信简谱-简谱-吉他谱-钢琴谱-电子琴谱-手风琴谱-二胡谱-笛萧谱-萨克斯谱-古筝谱

  2022-2023学年广东省揭阳市普宁市物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

  2814 英语I1试点机考模拟试题小抄秘笈必考必过