1、对变压器危害
通常状况下,变压器有铁损(空载损耗)和铜损(负载损耗)两种损耗,铁损普通不变,铜损会依据负载的变化而变化。当三相负荷不均衡的时分运转,变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和。这有可能给变压器形成及严重的结果,不均衡时会形成相电流过大(增为3倍),从而形成绕组和变压器油的过热。绕组过热,绝缘老化加快;变压器油过热,惹起油质劣化,快速减小变压器的绝缘性能,减少变压器寿命(温度每升高8℃,运用年限将会降低一半),以至烧毁绕组。同时三相不均衡条件下运转的变压器产生零序磁通,零序磁通流经变压器金属部件组成的回路,是变压器发热,同样影响变压器运转平安。
2、对线路的影响
三相不均衡会产生零序磁通,零序磁通在中性线上会变为中性线电流,这样不但相线会有损耗,同时中性线也会产生损耗,从而就会增加了电网线路的损耗。另一方面,在三相四线制结线方式下,当三相均衡时线损最小;当一相负荷重,两相负荷较轻的状况下线损增量较小;当一相负荷重,一相负荷轻,而第三相的负荷较为均匀负荷的状况下线损增量较大;当一相负荷轻,两相负荷重的状况下线损增量将会最大的。当三相负荷不均衡时,无论何种负荷分配状况,电流不均衡度越大,线损增量也越大。
3、对用电设备的影响
各相之间的不均衡会招致用电设备运用寿命缩短,加速部件的改换频率,也就增加设备维护的本钱。关于配变电设备来讲,在三相负载不均衡条件下运转时,各相的输出电流是不相等的,这就招致其内部三相压降不相等,从而形成输出电压三相不均衡。同时,配变电设备在三相负载不均衡条件下运转,三相的输出电流不一样,招致中性线就会有电流经过。因此使中性线产生阻抗压降,从而招致中性点漂移,致使各相相电压发作变化。负载重的一相电压降低,而负载轻的一相电压升高。在电压不均衡情况下供电,即容易形成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏,而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法运用。所以三相负载不均衡运转时,将严重危及用电设备的平安运转。关于电动机来讲,三相电压不均衡也会使电动机中逆扭矩增加,从而使电动机的温度上升,效率降落,能耗增加,发作震动,输出亏耗等影响。关于断路器来讲,三相不均衡会使断路器允许电流的余量减少,当负载变卦或交替时容易发作超载、短路现象等。
4.电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行,将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,当这种不平衡的电压输入电动机后,负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反,起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多,电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用,必将引起电动机输出功率减少,从而导致电动机效率降低。同时,电动机的温升和无功损耗,也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行,是非常不经济和不安全的。
由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法:
1、将不对称负荷分散接在不同的供电点,以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。
2、使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相,尽量使其平衡化。
3、加大负荷接入点的短路容量,如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。
4、装设平衡装置。简要列出以上几种解决三相电压或电流不平衡对电网及电能质量危害的技术措施。
变压器是一种能够改变交流电压的设备。由于变压器有很多的分类,恐怕在选购中会有不少疑问,那么好好的认识一下这些类型就很有必要了。
变压器分类:
(一)按容量可以把变压器分为
(1)中小型变压器
(2)大型变压器
(3)特大型变压器
(二)按用途可以把变压器分为
1.电力变压器。包括:
(1)升压变压器。
(2)降压变压器。
(3)配电变压器。用于配电网络,以满足生产和日常生活的要求。低压侧电压为400V(单相为230V)的变压器称为配电变压器,一般高压侧的电压为6~10 kV。如果变压器高压侧电压为35 kV(或66~110 kV)的,则称为直配配电变压器,简称直配变。
(4)联络变压器。用于联络两变电所系统。
(5)厂用或所用变压器。发电厂或变电所自用或为厂矿企业专用。
2.仪用变压器。诸如电流互感器、电压互感器,作为测量和保护装置。
3.电炉变压器 。有炼钢炉变压器、电压炉变压器、感应炉变压器。
4.试验变压器。
5.整流变压器。
6.调压变压器。
7.矿用变压器(防爆变压器)。
8.其他变压器。
(三)按相数可以把变压器分为
1.单相变压器。用于单相负载或三相变压器组。
2.三相变压器。用于三相负载。
变压器的作用:变压器除了用于变换电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。
变压器的工作原理:
与电源相联的绕组称为一次绕组(原绕组、初级绕组),匝数为 N1;
与负载相联的绕组称为二次绕组(副绕组、次级绕组),匝数为 N2 。
变压器的输出功率等于输入功率与其损耗功率(铁损和铜损)之差。一般电力变压器的铁损(铁心涡流损失)和铜损(绕组电阻损耗的能量)都很小,变压器满负荷运行时效率均在 95% 以上。
在电子设备中使用的变压器效率比较低,一般在 90% 以下。
显然,变压器空载时的效率为零,因为输出功率 P2=0
一种变压器,有一个匝数比,所以是不是真的等于流出的电流中的电流。电流不会完全匹配的变压器匝数比,所以总是会有的不平衡电流的变压器差动的工作线圈。
变压器需要的励磁电流。将有一个小的电流流动,即使在变压器的初级,次级开路。 变压器有一个浪涌电流。有一个时间段后,变压器通电直到对称地以交替的核心中的磁场。这种浪涌的大小和长度依赖于芯中的剩余磁场和变压器的交流周期中的点重新通电。
大型变压器可能是10或20倍的满载电流量初,它可能需要几分钟的时间减少到可以忽略不计值。
变压器差动的继电器克制线圈。动作电流的值是一组特定的百分比高于约束线圈中流动的电流。出于这个原因,变压器差动继电器的比例差动继电器说。你会发现,第一次通电时,变压器,没有任何电流流过CT2。通过约束和操作线圈的CT1的次级电流I1s流动,并防止操作,除非是非常高的电流。
克制线圈还可以防止由于自来水的变化,变压器的输入与输出电流的比例可以不断改变的继电器动作。
变压器差动保护利用这个众所周知的事实,并添加额外的约束,当它检测到这个二次谐波。这种额外的功能可以防止变压器跳闸由于励磁电流的通电时,但不添加任何时间延迟。
由于差动继电器随负载电流的或受保护的区域以外的故障(断层)将不操作时,它可以被设置为工作在一个较低的值的电流从而快速的操作,当一个故障发生时。有没有必要时间延迟继电器的操作的,因此可以使用一个快速动作的继电器类型。
三绕组变压器差动保护的动作原理和双绕组变压器差动保护的动作原理是一样的,也是按循环电流原理构成的。正常运行和外部短路时,三绕组变压器三侧电流向量和(折算至同一电压等级)为零。它可能是一侧流入另两侧流出,也可能由两侧流入,而从第三侧流出。所以,若将任何两侧电流相加再去和第三侧电流相比较,就构成三绕组变压器的差动保护。
当正常运行和外部短路时,若不平衡电流忽略不计,则流入继电器的电流为零。
即ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=0
当内部短路时,流入继电器的电流则为
ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+ⅰⅢ2=ΣⅰK/na
即等于各侧短路电流(二次值)的总和。
可见在正常及区外短路时,保护不会动作,而发生内部故障时,保护将灵敏动作。为保证三绕组变压器差动保护的可靠性和灵敏性,应注意以下几点:
(1)各侧的变比应统一按变压器最大额定容量来选择。
(2)外部短路时的三绕组变压器比双绕组变压器的不平衡电流大,宜采用带制动特性的BCH-1型差动继电器,若BCH-1型仍不满足灵敏度要求,可采用二次谐波制动的差动保护,
(3)为解决实际变比与计算变比不一致而引起的不平衡电流,以保证每两侧线圈之间的平衡,对BCH-1型差动保护,应将两组平衡线圈分别接在二次电流较小的两侧。
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