第五章-变压器空载合闸时的冲击电流-PPT
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衰减时间常数： T L1 R1
大型变压器衰减得慢些 ，有时达十几秒之久。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
空载合闸电流对变压器的直接危害不大 ，但 它能引起装在变压器一次侧的过电流保护继电器 动作，使变压器脱离电网。
如果遇到这种情况，可以再合一次闸，甚至 两次，总能合在适当的时刻，使变压器发生的过 渡过程不那么剧烈，也就不再调闸了。
Yy 和 Yd ，当极性连接错了，哪一种变
压器损坏更大？
12、Yd 变压器联结极性正确，否则二次
侧将出现很大的基波环流，烧坏变压器。
13、Yy 变压器接线正确，避免出现三相
不对称电压电流。
14、大型变压器空载合闸掌握时机
若： max 2m
根据磁化曲线过饱和点非线性
m
I0max 几十 几百倍I0
i1 2i1k [(cos )e LK cos(t )]
为突发短路开始即 t = 0 时一次电压的初
相角。
当 00
i1max kk 2i1k
大型变压器： kk 1.8
i1max kk 2i1k
稳态短路电流：
I 1K
1 ZK
例题：一台三相变压器 Yyn0，uk 4%
求： 00 ，二次绕组突发短路时一次绕组
短路电流的最大值。
Z K U K 0.04
I Km
kk
1 ZK
1.8 1 0.04
1.8 25
45倍
当变压器发生突发短路时，短路电流达额定 电流的 25~30 倍，由于漏磁通的大小与绕组电 流成正比，可见，突发短路时，变压器受到的机 械力是额定运行时的 625~900倍。
思考题
5-1
在大型变压器中，为了减小空载合闸电 流冲击，在变压器一次侧先串入一附加电阻， 等合闸后再把附加电阻切除。
二、 突发短路过电流现象 突发短路时一次电流的微分方程为：
LK
di1 dt
i1RK
u1
U1m sin(t )
RK t
i1 2i1k [(cos )e LK cos(t )]
RK t
220 I1 16 13.75A
I1
13.75 0.35
39.3倍
4、防止变压器突然短路
例如： z k 0.03
Ik
1 ZK
33.3倍
z k 不能偏低
5、避免两台联结组号不同的变压器并联
如：计算 Yy0 和 Yy6 变压器并联环流。 U 2
IC
U ZK ZK
2
20倍
0.05 0.05
z 15、 k 不能偏高，避免 U
16、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
17、两台变压器并联，若不能完全满足并联条
z 件，容量大的变压器变比大， k 小。
18、三相组式变压器一次侧和二次侧参数对称
19、大型变压器空载合闸掌ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时机
20、自耦变压器变比不能太大 21、空载运行的并联变压器应从电网上卸下。
5-4
习题 5-1
总结一下，在使用变压器时应注意些什么？ 避免将来工作时出差错。
1、防止油浸式的变压器爆炸 2、不要触摸带电或刚停电的变压器
3 、别误接于直流电源
U1 E1 I1R1 jI1x1
直流电源
U1 I1R1
I1
U1 R1
例如：实验室中的变压器 U1 220V R1 16
I1N 0.35A
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。 8、电流互感器不能开路
9、电压互感器不能短路 10、短路试验在高压侧做，但只需要 加 5% 左右的额定电压。 11、空载试验在低压侧做
12、变压器接线正确，避免出现三相不对 称电压电流。
13、按铭牌数据使用变压器，负载率 1
也不能偏低。
14、变压器采用良好的导磁材料
U 2
6、变压器高低压侧别接反了
例如：电压 10KV/380N ，变比 K 为 26
N2
N1 26
X m
xm 676
X m
N
2 2
I0 676I0
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。 8、电流互感器不能开路 9、电压互感器不能短路
10、短路试验在高压侧做，但只需要加 5%左右的额定电压。
11、空载试验在低压侧做
否则不能稳定输出电压
22、空载运行的并联变压器应从电网上 卸下。
P29页
对于电力变压器，如果空载，为了 减小电网的无功功率负担和变压器铁耗， 干脆把变压器从电网切除。
P31页
接在电力系统中的变压器，空载 时，输电线间及输电线对地电容，对 变压器来说，相当于带了超前性负载 有可能抬高二次电压。
1、防止油浸式的变压器爆炸 2、不要触摸带电或刚停电的变压器 3 、别误接于直流电源 4、防止变压器突然短路 5、避免两台联结组号不同的变压器并联 6、变压器高低压侧别接反了
z 件，容量大的变压器变比 k 大， k 小。
20、三相组式变压器一、二次侧参数对称
怎样才能使三相变压器参数对称？
变压器中最大数量级的参数是 xm
xm N12 s 要求三个单相变压器 N1 S 相同
21、自耦变压器变比不能太大
SM
(1
1 KA
)
S
NA
1 Z kA (1 K A )Z k
0
I0
若： I 0 2%
I 0max 100 2% 2
15、按铭牌数据使用变压器，负载率 1
也不能偏低。
16、变压器采用良好的导磁材料
根据： U1 I0 X m xm I0 cos1低
z 17、 k 不能偏高，避免 U
18、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
19、两台变压器并联，若不能完全满足并联条
R1 t
m cost me L1
~
R1 t
m cost me L1 ~
0
t
~
max 2m
2m m
I0m 几十倍 ~ 几百倍I0
0 I0
I0m
I0
I0m 可达额定电流的 3~5 倍
在变压器空载接通电源时，随着自由分 量磁通的衰减，励磁电流也要衰减。
R1 t
m cost me L1
第五章 变压器空载合闸时的冲击电流
一、 空载合闸过电流现象 二、 突发短路过电流现象
空载合闸时，磁通随时间变化的关系：
合闸时交流电的初相角
R1 t
m cos(t ) m cos e L1
振荡的强制分量
衰减的自由分量
R1 t
m cos(t ) m cos e L1 如果在 00 瞬间接通电源：
大型变压器衰减得慢些 ，有时达十几秒之久。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
空载合闸电流对变压器的直接危害不大 ，但 它能引起装在变压器一次侧的过电流保护继电器 动作，使变压器脱离电网。
如果遇到这种情况，可以再合一次闸，甚至 两次，总能合在适当的时刻，使变压器发生的过 渡过程不那么剧烈，也就不再调闸了。
Yy 和 Yd ，当极性连接错了，哪一种变
压器损坏更大？
12、Yd 变压器联结极性正确，否则二次
侧将出现很大的基波环流，烧坏变压器。
13、Yy 变压器接线正确，避免出现三相
不对称电压电流。
14、大型变压器空载合闸掌握时机
若： max 2m
根据磁化曲线过饱和点非线性
m
I0max 几十 几百倍I0
i1 2i1k [(cos )e LK cos(t )]
为突发短路开始即 t = 0 时一次电压的初
相角。
当 00
i1max kk 2i1k
大型变压器： kk 1.8
i1max kk 2i1k
稳态短路电流：
I 1K
1 ZK
例题：一台三相变压器 Yyn0，uk 4%
求： 00 ，二次绕组突发短路时一次绕组
短路电流的最大值。
Z K U K 0.04
I Km
kk
1 ZK
1.8 1 0.04
1.8 25
45倍
当变压器发生突发短路时，短路电流达额定 电流的 25~30 倍，由于漏磁通的大小与绕组电 流成正比，可见，突发短路时，变压器受到的机 械力是额定运行时的 625~900倍。
思考题
5-1
在大型变压器中，为了减小空载合闸电 流冲击，在变压器一次侧先串入一附加电阻， 等合闸后再把附加电阻切除。
二、 突发短路过电流现象 突发短路时一次电流的微分方程为：
LK
di1 dt
i1RK
u1
U1m sin(t )
RK t
i1 2i1k [(cos )e LK cos(t )]
RK t
220 I1 16 13.75A
I1
13.75 0.35
39.3倍
4、防止变压器突然短路
例如： z k 0.03
Ik
1 ZK
33.3倍
z k 不能偏低
5、避免两台联结组号不同的变压器并联
如：计算 Yy0 和 Yy6 变压器并联环流。 U 2
IC
U ZK ZK
2
20倍
0.05 0.05
z 15、 k 不能偏高，避免 U
16、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
17、两台变压器并联，若不能完全满足并联条
z 件，容量大的变压器变比大， k 小。
18、三相组式变压器一次侧和二次侧参数对称
19、大型变压器空载合闸掌ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时机
20、自耦变压器变比不能太大 21、空载运行的并联变压器应从电网上卸下。
5-4
习题 5-1
总结一下，在使用变压器时应注意些什么？ 避免将来工作时出差错。
1、防止油浸式的变压器爆炸 2、不要触摸带电或刚停电的变压器
3 、别误接于直流电源
U1 E1 I1R1 jI1x1
直流电源
U1 I1R1
I1
U1 R1
例如：实验室中的变压器 U1 220V R1 16
I1N 0.35A
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。 8、电流互感器不能开路
9、电压互感器不能短路 10、短路试验在高压侧做，但只需要 加 5% 左右的额定电压。 11、空载试验在低压侧做
12、变压器接线正确，避免出现三相不对 称电压电流。
13、按铭牌数据使用变压器，负载率 1
也不能偏低。
14、变压器采用良好的导磁材料
U 2
6、变压器高低压侧别接反了
例如：电压 10KV/380N ，变比 K 为 26
N2
N1 26
X m
xm 676
X m
N
2 2
I0 676I0
7、Yy 三相变压器不搭配组式铁芯。 8、电流互感器不能开路 9、电压互感器不能短路
10、短路试验在高压侧做，但只需要加 5%左右的额定电压。
11、空载试验在低压侧做
否则不能稳定输出电压
22、空载运行的并联变压器应从电网上 卸下。
P29页
对于电力变压器，如果空载，为了 减小电网的无功功率负担和变压器铁耗， 干脆把变压器从电网切除。
P31页
接在电力系统中的变压器，空载 时，输电线间及输电线对地电容，对 变压器来说，相当于带了超前性负载 有可能抬高二次电压。
1、防止油浸式的变压器爆炸 2、不要触摸带电或刚停电的变压器 3 、别误接于直流电源 4、防止变压器突然短路 5、避免两台联结组号不同的变压器并联 6、变压器高低压侧别接反了
z 件，容量大的变压器变比 k 大， k 小。
20、三相组式变压器一、二次侧参数对称
怎样才能使三相变压器参数对称？
变压器中最大数量级的参数是 xm
xm N12 s 要求三个单相变压器 N1 S 相同
21、自耦变压器变比不能太大
SM
(1
1 KA
)
S
NA
1 Z kA (1 K A )Z k
0
I0
若： I 0 2%
I 0max 100 2% 2
15、按铭牌数据使用变压器，负载率 1
也不能偏低。
16、变压器采用良好的导磁材料
根据： U1 I0 X m xm I0 cos1低
z 17、 k 不能偏高，避免 U
18、变压器不能过饱和运行，避免励磁电流过高。
19、两台变压器并联，若不能完全满足并联条
R1 t
m cost me L1
~
R1 t
m cost me L1 ~
0
t
~
max 2m
2m m
I0m 几十倍 ~ 几百倍I0
0 I0
I0m
I0
I0m 可达额定电流的 3~5 倍
在变压器空载接通电源时，随着自由分 量磁通的衰减，励磁电流也要衰减。
R1 t
m cost me L1
第五章 变压器空载合闸时的冲击电流
一、 空载合闸过电流现象 二、 突发短路过电流现象
空载合闸时，磁通随时间变化的关系：
合闸时交流电的初相角
R1 t
m cos(t ) m cos e L1
振荡的强制分量
衰减的自由分量
R1 t
m cos(t ) m cos e L1 如果在 00 瞬间接通电源：