变压器空载时三相电压不平衡原因分析
一起6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析
一起 6kV不接地系统三相电压不平衡故障处理与分析【摘要】某厂6kV变电所6kVⅡ段发生三相对地电压不平衡故障,如果不能得到尽快处理,可能诱发严重电气事故,通过逐个瞬停负荷方式排查故障回路,最终发现故障点在一台中压电机开关C相未断开,导致系统三相容抗严重不平衡,引起中性点电压偏移,继而引发系统三相对地电压不平衡。
本文详细介绍了故障处理过程,分析计算了不同工况下三相电容不平衡对三相电压的影响差异,为排除和分析类似三相电压不平衡故障提供了有益的解决思路和理论支撑,并提出了相应的防范措施。
关键词:不接地系统;三相电压不平衡;电容不平衡1.系统运行方式与带载情况某厂6kV变电所有2段6kV母线,单母分段运行,中性点不接地系统。
6kVⅡ段带有负载有1组3000kVar电容器、3台1600kVA变压器、3台2000kW循环风机、3台900kW磨煤机、1台1600kW溢流型磨煤机、1台1250kW循环风机、1台500kW球磨机、1台400kW球磨机风机、1台280kW胶带输送机等共15个回路。
2.故障现象某日17:10分,该变电所运行人员巡检发现6kVⅡ段母线PT柜微机消谐装置显示电压频率为50Hz,开口电压值14V(正常为0-2V左右),同时检查发现母线三相对地电压不平衡:A相3.945kV,B相3.941kV,C相3.169kV(正常时三相对地电压均为 3.6kV)。
此时电压无波动及谐振现象,三相线电压平衡,均为6.3kV。
3.故障处理过程运行人员立即汇报技术主管,并协助处理故障。
17:30分,运行人员测量PT二次电压,其值分别为:A相65.7V,B相65.7V,C相52.8V,与表计显示一次侧三相对地电压相符。
线电压均为105V。
由此证明PT二次系统正常,系统电压不平衡确实存在于一次系统。
17:45分,运行人员联系工艺将6kVⅡ段负荷切换至6kVⅠ段运行,退出6kVⅡ段PT,此时系统三相对地电压依然不平衡,A相3.7kV,B相3.7kV,C相3.4kV。
变压器空载运行
06
变压器空载运行的未来发展
提高变压器的效率
优化变压器设计
通过改进变压器结构设计、选择更优质的材料和采用先进的 制造工艺,减少变压器的损耗和提升其效率。
高效变压器产品的研发
研发出更高效、更节能的变压器,以满足电力传输和分配的 更高要求。
提高变压器的可靠性
增强变压器保护措施
通过增加变压器保护装置,如过载保护、短路保护和过电压保护等,提高变 压器的运行可靠性。
02
变压器空载运行与负载运行
变压器空载运行与负载运行的比较
空载运行指变压器二次侧开路,一次侧通过励磁电流维持 磁场,不向外部输送功率;负载运行指变压器二次侧有负 载,通过传输电能向外部输送功率。
空载运行时,变压器铁损(铁芯涡流损耗和磁滞损耗)和 铜损(线圈电阻损耗)为主要损耗;负载运行时,变压器 传输的功率和铜损为主要损耗。
05
变压器空载运行的安全措施
安装和操作安全要求
确保变压器安装牢固、可靠,避免出现晃动或 位移。
在操作过程中,应穿戴适当的个人防护装备, 如绝缘手套ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ护目镜。
保持操作现场整洁,避免杂物和人员走动,以 免影响操作安全。
维护和检修安全要求
制定详细的维护和检修计划,并按照计划进行实施 。
在维护和检修前,必须了解变压器的结构和工作原 理,并遵循相关的安全规定。
绝缘电阻异常处理
如果测量结果异常,需要进一步检查变压器的内部结构和绕组情况,确定故 障位置并进行维修或更换。
听变压器的声响
正常声响的判断
正常运行中的变压器会发出嗡嗡声,这是由于磁场作用在铁芯和绕组上产生的振 动所引起的。如果变压器的声响过大或者存在其他异常声响,可能是故障的征兆 。
试述变压器故障原因分析及解决措施
试述变压器故障原因分析及解决措施摘要:变压器在电力系统和供电系统中占有十分重要的地位。
本文对变压器运行中的异常现象及故障原因进行了分析,并对这些故障提出了解决的方法。
关键词:变压器异常运行故障分析变压器是一种静止的电气设备,一般由铁芯、绕组、油箱、绝缘套管和冷却系统等5个主要部分构成。
为了保证变压器的安全运行,电气运行人员必须掌握有关变压器运行的基本知识,加强运行过程中的巡视和检查,做好经常性的维护和检修以及按期进行预防性试验,以便及时发现和消除绝缘缺陷。
对变压器运行过程中发生的异常现象,应及时判断其原因和性质,迅速果断地进行处理,以防止事故扩大而影响正常供电。
一、变压器出故障的异常运行1、声音异常①当有大容量的动力设备起动时,由于负荷变化较大,使变压器声音增大。
如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时,由于有谐波分量,变压器的声音会变大。
②过负荷会使变压器发出声音很高而且沉重的“嗡嗡”声。
③个别零件松动使变压器发出强烈而不均匀的噪声,如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧使铁芯松动等。
④内部接触不良或绝缘有击穿,变压器发出“劈啪”声。
⑤系统短路或接地,因通过很大的短路电流,使变压器发出很大的噪声。
⑥系统发生铁磁谐振时,变压器发出粗细不均的噪声。
2、正常负荷和正常冷却方式下,变压器油温不断升高由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏,均会使变压器的油温升高。
涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏,这时铁损增大油温升高。
而穿芯螺丝绝缘破坏后,使穿芯螺丝与硅钢片短接,这时有很大的电流通过使螺丝发热,也会使变压器的油温升高。
3、继电保护动作继电保护动作一般说明变压器内部有故障。
瓦斯保护是变压器的主要保护,它能监视变压器内部发生的大部分故障,经常是先轻瓦斯动作发出信号,然后重瓦斯动作跳闸。
轻瓦斯动作的原因有以下几个方面:①因滤油、加油和冷却系统不严密,致使空气进入变压器。
②温度下降和漏油使油位缓慢降低。
③变压器内部故障,产生少量气体。
变压器空载时三相电压不平衡原因分析
变压器空载时三相电压没有服衡本果分解之阳早格格创做连年去欧阳海火电站果供电背荷没有竭删少,本去的二台变压器容量已没有克没有及谦脚需要,常过载运止.为了减少供电量,故将2号变压器容量由4MVA调换为6.3MVA,型号为GS9-6300/10,结线为y,d11.2号变压器拆置前按规程确定举止了各项尝试处事,尝试截止仄常.拆置便位后又举止了需要的尝试及耐压考查,皆合格.于是举止冲打合闸考查,冲打合闸考查也已出现非常十分局里.但是当查看变压器副边三相对于天电压时,却创制中压没有服衡,分别为Uao = 6.8kV,Ubo = 6.2kV,Uco = 5.9kV,线电压基础仄稳.该变压器拆置前是由一台4MVA的变压器供电,现已将该4MVA的变压器移至1号变压器位子,其母线电压是仄稳的.新变压器空载时只戴Ⅱ段母线及母线上一组电压互感器,由电压互感器TV测得相电压没有服衡.为了查明本果,考证TV及表计完佳,将2号变退出,由1号变(4MVA变压器)戴I、II段母线测电压,I、II段母线三相电压皆是仄稳的,由此不妨排除TV及表计问题.将2号变停电退出举止,尝试已创制问题,再加进空载运止,局里共前.为了查明本果战对于用户控制,已收电,将上述情况告知厂家.厂家对于该变压器举止了周到的尝试,也已创制问题,得出论断该变压器无品量问题,合格.于是将该变压器又加进空载,查看副边电压,局里仍如前.到底是什么本果爆收那种局里的呢?对于用户是可会有做用呢?厂家也没有克没有及肯定.而用户慢着用电,没有克没有及暂拖.末尾与厂家、用户商谈,加进该变压器运止.先加进一条少约4km的空载线路,测母线三相对于天电压,分别为Uao =6.6kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.1kV.创制三相电压的偏偏好正在变小,既而再加进其余线路,而且加进用户变压器,测用户变压器矮压侧(400V侧)电压,瞅三相电压出进几,是可使用,于是到用户变压器矮压侧测电压,测得三相电压分别为Uao = 235V,Ubo =234V,Uco = 234V,相电压、线电压皆仄稳.用户加进百般背荷运止仄常.回去后,再测Ⅱ段母线电压,测得电压分别为Uao = 6.3kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.3kV,三相电压实足仄稳.由此举止了归纳,得出论断:该变压器空载(只戴母线)时三相对于天电压没有服衡,戴上背荷后,电压实足仄稳,用户不妨搁心使用.经与厂家技能人员举止了分解,到底是什么本果引起那种局里呢?根据厂家人员介绍,厂家正在安排制制那台变压器时,与往日的变压器结构上举止了矫正,△侧交电源,副边侧交背载,中性面没有交天已引出,电压安排抽头由侧从尾端引出,正在结构上与往日使用的1号、2号变压器有所分歧.由于变压器本边与副边绕组、本副边绕组对于天、相与相绕组之间皆存留电容,又由于结构上的本果,引导三相绕组总的对于天电容没有相等.正在空载只戴母线电压互感器情况下,对于天电容值主要与决于变压器对于天电容,母线电压互感器相称于一个电感,组成的电路本理睹图1.现以变压器背荷侧(副边侧)动做电源,变压器中性面为O,变压器对于天电容及电压互感器组成的背载阻抗为Z,三相背载的中性面为O’,电路本理睹图2,做电压背量图.由于Za、Zb、Zc没有相等,故电源中性面O与背载中性面O’没有沉合,中性面电位爆收偏偏移.电压背量图睹图3,面O与O’的偏偏移情况视三相背载阻抗Za、Zb、Zc没有服衡情况而变更.O’面随着加进线路及背荷情况而变.当加进背荷后,变压器对于天容抗近小于背载总阻抗,对于电压偏偏移没有爆收做用.而设背荷为三相仄稳背荷,故面O与面O’沉合,三相电压仄稳.那便出现了用户用电后,2号变压器(Ⅱ段母线)三相对于天电压反而仄稳的去由.果此,不妨肯定,Ⅱ段母线的用户不妨搁心使用,对于电气设备没有会有什么做用.。
变压器纵差保护原理及不平衡电流的克服方法_变压器三相电流不平衡
变压器纵差保护原理及不平衡电流的克服方法_变压器三相电流不平衡1.变压器纵差保护基本原理变压器具有两个或更多个电压等级,构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多,纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的,根据KCL基本定理,当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。
2.纵差保护不平衡电流分析2.1稳态情况下的不平衡电流由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生。
正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。
为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零,则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等,即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。
但是,实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比,而变压器的变比是一定的,因此上述条件是不能得到满足的,因而会产生不平衡电流。
由变压器两侧电流相位不同产生。
变压器经常采用两侧电流相位相差30°的接线方式。
此时,假如两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式,则二次电流由于相位不同,也会在纵差保护回路产生不平衡电流。
2.2暂态情况下的不平衡电流由变压器励磁涌流产生。
变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧,对差动回路来说,励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。
在外部短路时,由于系统电压降低,励磁电流也将减小。
在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响经常可忽略不计。
在电压忽然增加的非凡情况下,比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下,则可能出现很大的励磁电流,这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。
由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生。
纵差保护是瞬动保护,它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。
在变压器外部故障的暂态过程中,一次系统的短路电流含有非周期分量,它对时间的变化率很小,很难变换到二次侧,而主要成为互感器的励磁电流,从而使互感器的铁心更加饱和。
变压器三相电压不平衡的范围
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高备变6kV侧三相电压不平衡分析及处理
高备变6kV侧三相电压不平衡分析及处理某发电厂的高备变首次送电时,6kV侧各分支的保护测控装置发VT异常告警。
智能电表显示的各电压数值如表1所示。
可以看出:6kV侧产生了三相电压不平衡。
由于三相电压不平衡可能会导致设备损坏、保护误动等不利后果,所以必须对此问题进行分析处理。
1原因分析1.1高备变空载时6kV侧单相接地因素分析高备变空载时6kV侧单相(此处选C相)经过渡电阻R接地的接线图如图1所示。
1.2高备变6kV侧三相参数不对称因素分析设:C相对地电容数值为C1,C相VT对地电感数值为L1,A、B两相电容、电感参数值同1.1节,当高备变6kV侧空载时有:高备变6kV侧带VT空载运行时,如各相等值导纳均为容性且C相对地电容C1大于其他两相,就会出现表1所示情况。
故高备变6kV侧三相参数不对称导致电压不平衡的可能暂不能排除!1.3高备变6kV侧铁磁谐振因素分析若高备变6kV侧发生铁磁谐振,中性点偏移电压与高备变电压叠加会导致6kV侧三相电压出现各种变化。
中性点偏移电压与铁磁谐振时VT铁芯的饱和情况有关[4]。
1)一相轻度饱和设A相轻度饱和,感抗值减小为L2,但支路等值导纳仍为容性,则有此时A相电压最高,否则与A相轻度饱和的假设不符[5];接地点N'一定处于电压三角形内,否则电流平衡条件IA+IB+IC=0无法满足。
的相量图如图3所示。
若B相感抗值小于C相感抗值,则不排除会出现A相电压最高,B相电压略高于C相电压的情况!2)两相轻度饱和设A、B两相轻度饱和且感抗值均减小为L3,但支路等值导纳仍为容性,则有可见:当高备变6kV侧VT铁芯发生一相或两相轻度饱和时,高备变6kV侧三相电压不平衡现象及电压大小关系符合表1所示情况,故高备变6kV侧铁磁谐振导致三相电压不平衡的可能也不能排除!对高备变进行多次投运,其6kV侧电压如表3所示,由此判断高备变6kV侧三相电压不平衡是由铁磁谐振引起的!因为其6kV侧电压及各相之间的大小关系是随机变化的 [6]。
浅析电网电压不稳定的原因及解决办法
浅析电网电压不稳定的原因及解决办法【摘要】保障供电的稳定性是保障社会经济增长和满足用户需求的重要问题。
本文分析了电压稳定性破坏的原因及危害,针对电压不稳定的原因,提出了具体解决措施。
【关键词】稳定性;电压;破坏;措施随着我国经济建设的蓬勃发展,社会对电力资源的需求日益增长,用户对电力系统的要求也越来越高。
供电的可靠性和稳定性已经成为保障经济增长和满足用户需求的重要问题。
保障供电的稳定性也是改善内外部投资环境、满足人民日益增长的生活水平以及提升综合国力的重要体现。
1.电压稳定性破坏的原因研究认为,电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点:一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑,发、输电设备使用的强度日益接近其极限值;二是并联电容无功补偿大量增加,因而当电压下降时,向电网提供的无功功率按电压平方下降;三是线路或设备的投切,引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的三相短路情况要大得多,然而人们长期以来只注意功角稳定的研究。
电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题,电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。
电力系统的稳定问题,直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。
当节点提供的无功功率与负荷消耗的无功功率之间能够达成此种平衡,且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压的能力,电力系统即是电压稳定的,反之倘若系统无法维持这种平衡,就会引起系统电压的不断下降,并最终导致电压崩溃。
当有扰动发生的时候,会造成节点功率的不平衡,任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。
各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态,则系统是稳定的,若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变,则系统进入失稳状态。
电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关,电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的,扰动发生后,系统电压无法控制的持续下降,电力系统进入电压失稳状态。
无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动,所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。
变压器运行中的各种异常及故障原因分析
变压器运行中的各种异常及故障原因分析(一)声音异常正常运行时,由于交流电通过变压器绕组,在铁芯里产生周期性的交变磁通,引起硅钢片的磁质伸缩,铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动,发出的“嗡嗡”响声是连续的、均匀的,这都属于正常现象。
如果变压器出现故障或运行不正常,声音就会异常,其主要原因有:1。
变压器过载运行时,音调高、音量大,会发出沉重的“嗡嗡"声。
2。
大动力负荷启动时,如带有电弧、可控硅整流器等负荷时,负荷变化大,又因谐波作用,变压器内瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声,监视测量仪表时指针发生摆动。
3。
电网发生过电压时,例如中性点不接地电网有单相接地或电磁共振时,变压器声音比平常尖锐,出现这种情况时,可结合电压表计的指示进行综合判断。
4. 个别零件松动时,声音比正常增大且有明显杂音,但电流、电压无明显异常,则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动,使硅钢片振动增大所造成。
5。
变压器高压套管脏污,表面釉质脱落或有裂纹存在时,可听到“嘶嘶”声,若在夜间或阴雨天气时看到变压器高压套管附近有蓝色的电晕或火花,则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良。
6. 变压器内部放电或接触不良,会发出“吱吱"或“劈啪"声,且此声音随故障部位远近而变化。
7。
变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时,会产生连续的有规律的撞击或磨擦声.8。
变压器有水沸腾声的同时,温度急剧变化,油位升高,则应判断为变压器绕组发生短路故障或分接开关因接触不良引起严重过热,这时应立即停用变压器进行检查.9。
变压器铁芯接地断线时,会产生劈裂声,变压器绕组短路或它们对外壳放电时有劈啪的爆裂声,严重时会有巨大的轰鸣声,随后可能起火.(二)外表、颜色、气味异常变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色变化。
1. 防爆管防爆膜破裂,会引起水和潮气进入变压器内,导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低,其可能为内部故障或呼吸器不畅.2. 呼吸器硅胶变色,可能是吸潮过度,垫圈损坏,进入油室的水分太多等原因引起。
小电流接地系统中变压器空载时电压不平衡原因分析
小电流接 地系统中变压 器空 载时 电压 不 平 衡 原 因分 析
神 华黄骅 港务 公 司 韩 亚 慈 河 北省机械 设备 成 套局 张捷 芳 黄 骅港是 我 国跨世 纪重 点工 程 ,是西 煤 东运 的 第二 大 出海 口 ,也是 神华 集 团系统 工程 的重 要 组成 部 分 ,黄 骅港 的安全 正 常运转 关 系到集 团的整体 利
的精力进行检查 , 或者说检查周期可以适当放长。
秦皇岛港煤五期三车翻车机材质为 Q 4 一D 35 , 其 弹性模 量 E= 0 P ,泊 松 比 =02 ,屈 服应 27G a .7
力为 35MP ,许 用 应 力 可取 为 10M a 4 a 8 P ,根 据 结 构需 要 ,板厚 为 2 —5 l 不等 ,为大 型焊接 件 。 6 0n l n
压送 电 时 ,发 生 了严重 的三 相 电压不 平衡 现象 ,分
另为 U 40k ,Um 36k ,U。 29k 线 0 = . V }: . V 。= . V, 电压 基本 平衡 为 :Ub b=U 60k 。 a:Uc 。= . V
主 变压器
所进线 ,并且投入小变电所变压器 ,再看 工 段母线 电压 ,测 得 电压 分 别 为 U。 . k , U0 . =34 V b :34
别 为 U 。 . V, U o . V, U 。 . k 。发 :3 6k b:34k 。:3 1 V 现三 相 电压 的偏差 在变 小 ,继 而再 投入其 他小 变 电
k 供 电站负责全港 的供 电,在整个港 口的正常运 v 行 中起着至关重要的作用。 根据工作需要,供 电站每年都需要对设备进行 停电检修 , 做预防性试验。但是有一次停 电对 工 段 做预 防性 试验 后 ,虽然 试验 数据 全部 正 常 ,但 是加
变压器三相电流不平衡度允许范围
变压器三相电流不平衡度允许范围变压器三相电流不平衡度是衡量变压器三相负载电流不平衡程度的指标,其允许范围受变压器容量、冷却方式、绕组配置等因素影响。
允许范围一般情况下,变压器的三相电流不平衡度允许范围在以下值内:油浸式变压器:5%~10%干式变压器:10%~15%影响因素变压器三相电流不平衡度的允许范围受以下因素影响:变压器容量:容量越大的变压器,允许的不平衡度值越大。
冷却方式:油浸式变压器采用油冷却,具有更好的散热性,允许的不平衡度值更大。
绕组配置:星形绕组允许的不平衡度值比三角形绕组更大。
负载性质:负载的性质也会影响电流不平衡度,例如感应电机负载会产生较大的电流不平衡度。
原因变压器三相电流不平衡度主要是由于以下原因造成的:负载不平衡:三相负载不平衡,导致各相电流不平衡。
变压器绕组特性:变压器绕组的阻抗、电感等特性不完全对称。
励磁电流的影响:励磁电流的分布不均匀,导致三相电流不平衡。
影响电流不平衡度超出会引起以下影响:变压器局部过热:电流不平衡会导致部分绕组过热,缩短变压器的寿命。
增加损耗:电流不平衡增加变压器的损耗,降低效率。
谐波产生:电流不平衡会产生谐波,影响电网的稳定性和电能质量。
控制措施为了控制变压器三相电流不平衡度,可以采取以下措施:平衡负载:尽可能平衡三相负载,使各相电流接近相等。
选择合适的变压器:选择容量、冷却方式、绕组配置等参数符合负载要求的变压器。
定期监测:定期监测变压器的三相电流不平衡度,及时发现异常情况。
采用电流平衡装置:采用电流平衡装置,自动调节三相电流,使之平衡。
结论变压器三相电流不平衡度允许范围是一个重要的指标,受变压器容量、冷却方式、绕组配置等因素影响。
控制电流不平衡度对于保障变压器的安全可靠运行、提高效率和电能质量至关重要。
变压器空载时三相电压不平衡原因分析
变压器空载时【2 】三相电压不均衡原因剖析近年来欧阳海水电站因供电负荷不断增长,本来的两台变压器容量已不能知足需求,常过载运行.为了增长供电量,故将2号变压器容量由4MVA改换为6.3MVA,型号为GS9-6300/10,结线为y,d11.2号变压器安装前按规程划定进行了各项测试工作,测试成果正常.安装就位后又进行了必要的测试及耐压实验,都及格.于是进行冲击合闸实验,冲击合闸实验也未消失平常现象.但当检讨变压器副边三相对地电压时,却发明中压不均衡,分离为Uao = 6.8kV,Ubo = 6.2kV,Uco = 5.9kV,线电压根本均衡.该变压器安装前是由一台4MVA的变压器供电,现已将该4MVA的变压器移至1号变压器地位,其母线电压是均衡的.新变压器空载时只带Ⅱ段母线及母线上一组电压互感器,由电压互感器TV测得相电压不均衡.为了查明原因,验证TV及表计无缺,将2号变退出,由1号变(4MVA变压器)带I.II段母线测电压,I.II段母线三相电压都是均衡的,由此可以消除TV及表计问题.将2号变停电退出进行,测试未发明问题,再投入空载运行,现象同前.为了查明原因和对用户负责,未送电,将上述情形告诉厂家.厂家对该变压器进行了周全的测试,也未发明问题,得出结论该变压器无质量问题,及格.于是将该变压器又投入空载,检讨副边电压,现象仍如前.毕竟是什么原因产生这种现象的呢?对用户是否会有影响呢?厂家也不能确定.而用户急着用电,不能久拖.最后与厂家.用户协商,投入该变压器运行.先投入一条长约4km的空载线路,测母线三相对地电压,分离为Uao = 6.6kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.1kV.发明三相电压的误差在变小,继而再投入其它线路,并且投入用户变压器,测用户变压器低压侧(400V侧)电压,看三相电压相差若干,可否应用,于是到用户变压器低压侧测电压,测得三相电压分离为Uao = 235V,Ubo = 234V,Uco = 234V,相电压.线电压都均衡.用户投入各类负荷运行正常.回来后,再测Ⅱ段母线电压,测得电压分离为Uao = 6.3kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.3kV,三相电压完整均衡.由此进行了总结,得出结论:该变压器空载(只带母线)时三相对地电压不均衡,带上负荷后,电压完整均衡,用户可以宁神应用.经与厂家技巧人员进行了剖析,到底是什么原因引起这种现象呢?依据厂家人员介绍,厂家在设计制作这台变压器时,与以前的变压器构造长进行了改良,△侧接电源,副边侧接负载,中性点不接地未引出,电压调剂抽头由侧从首端引出,在构造上与以前应用的1号.2号变压器有所不同.因为变压器原边与副边绕组.原副边绕组对地.相与相绕组之间都消失电容,又因为构造上的原因,导致三相绕组总的对地电容不相等.在空载只带母线电压互感器情形下,对地电容值重要取决于变压器对地电容,母线电压互感器相当于一个电感,构成的电路道理见图1.现以变压器负荷侧(副边侧)作为电源,变压器中性点为O,变压器对地电容及电压互感器构成的负载阻抗为Z,三相负载的中性点为O’,电路道理见图2,作电压向量图.因为Za.Zb.Zc不相等,故电源中性点O与负载中性点O’不重合,中性点电位产生偏移.电压向量图见图3,点O与O’的偏移情形视三相负载阻抗Za.Zb.Zc不均衡情形而变化.O’点跟着投入线路及负荷情形而变.当投入负荷后,变压器对地容抗远小于负载总阻抗,对电压偏移不产生影响.而设负荷为三相均衡负荷,故点O与点O’重合,三相电压均衡.这就消失了用户用电后,2号变压器(Ⅱ段母线)三相对地电压反而均衡的缘故.是以,可以确定,Ⅱ段母线的用户可以宁神应用,对电气装备不会有什么影响.。
变压器空载时三相电压不平衡原因分析
变压器空载时三相电压不平衡原因分析当变压器空载时,三相电压不平衡通常由以下几个因素引起:1.输电线路不平衡:三相电压不平衡可能是由于输电线路电阻、电感、电容不等引起的。
在输电线路中,线路长度、线径、材料质量等因素会导致不同相的电阻和电感不相等,进而导致电压不平衡。
2.供电系统负载不平衡:当供电系统中的负载在各个相之间不平衡时,会导致三相电压不平衡。
例如,当负载在一相较大、另外两相较小时,会造成电压不平衡。
3.变压器设计不合理:如果变压器的设计参数不合理,如线圈匝数、线径、绕组形式等方面存在差异,也会导致三相电压不平衡。
此外,变压器磁阻不平衡、磁场漏磁等问题也可能导致电压不平衡。
4.电源电压波动:当供电系统的电源电压波动时,也会导致三相电压不平衡。
电源电压的波动可能是由于电网负载波动、电源故障或线路故障等原因引起的。
5.变压器接地故障:当变压器的中性点接地不良或接地故障时,也会导致电压不平衡。
这是因为当变压器中性点接地不良时,线路中的单相负载会造成中性点电流不平衡,进而影响到三相电压的平衡。
为了解决上述问题,可以采取以下措施:1.开展合理的电力设计:在变压器规划和设计过程中,需要综合考虑输电线路的参数、供电系统的负载、变压器的设计等因素,以降低电压不平衡的可能性。
2.定期检查和维护设备:定期对输电线路和变压器进行检查和维护,及时发现并处理导致电压不平衡的问题。
例如,检查变压器接地情况、检测线路和绕组的接触情况等。
3.优化供电系统:通过优化供电系统的负载分配,尽量使各个相之间的负载平衡,以减少电压不平衡。
4.安装电压稳定器:在电源电压波动较大的情况下,可以考虑安装电压稳定器来调整电压,以保证三相电压的平衡。
总之,在变压器空载时,如果出现三相电压不平衡,可以通过合理的设计和维护工作,采取相应措施来减少不平衡的可能性,提高系统的稳定性和可靠性。
配电变压器三相不平衡
配电变压器三相不平衡引言配电变压器是电力系统中常见的设备之一,用于改变电能的传送方式和电压的大小,以满足不同用电设备的需求。
然而,在实际应用中,由于各种原因,配电变压器的三相电流可能出现不平衡的情况。
本文将介绍配电变压器三相不平衡的原因、影响以及应对措施等内容。
配电变压器三相不平衡的原因主要包括以下几点: * 负载不均衡:当不同负载在变压器的不同相上分布不均匀时,会导致三相电流不平衡。
* 转矩不平衡:当变压器的机械部分存在转矩不平衡时,会影响三相电流的平衡。
* 线路电阻不均衡:如果变压器输入线路的电阻不均衡,会导致输出电流不平衡。
* 输电线路故障:当输电线路出现故障时,可能会引起配电变压器的三相电流不平衡。
配电变压器三相不平衡会带来以下几个方面的影响: * 引起额定容量的亏损:当三相电流不平衡时,变压器中可能会出现过载现象,导致变压器无法发挥额定容量。
* 引起电压不平衡:三相电流不平衡会引起变压器输出电压的不平衡,导致供电质量下降,影响电力设备的正常运行。
*增加损耗:不平衡电流会导致变压器内部磁通和铁损耗增加,从而增加变压器的损耗,降低效率。
* 加速设备老化:由于不平衡电流引起变压器工作不稳定,可能会导致变压器和相关设备的过热和老化。
3. 不平衡控制与调整为了减少配电变压器三相不平衡带来的不良影响,可以采取以下措施进行控制与调整: * 负载均衡:合理规划电力负荷分布,尽量保持各相负载均衡,减少不平衡电流的发生。
* 定期检查:定期检查变压器设备的运行情况,发现问题及时进行维修和调整。
* 增加补偿设备:通过增加静态无功补偿装置,可以调整电流的分布,减小电流不平衡。
* 线路改造:对电力输送线路进行改造,修复或更换损坏的导线或接头,提高线路电阻的平衡性。
4. 结论配电变压器三相不平衡是电力系统中常见的问题,它会对变压器的正常运行产生不利影响,并降低供电质量。
因此,为了保证电力系统的稳定运行和延长设备寿命,我们应该采取适当的措施来控制和调整不平衡问题。
三相不平衡的原因
三相不平衡的原因
三相不平衡是以三相电流、电压或功率不相等而表现出来的一种小题大做的情况,严重影响电力电气系统的安全使用和容量利用,是当前用电安全的隐患之一。
三相不平衡的主要原因:
一是电网设计不合理引起,负荷不均衡严重,设计容量不足就容易出现三相不平衡现象。
二是负载结构不合理也是一个重要原因。
单相负载或电阻负载在各相中严重失衡时,或者相同等级下,一相负载多于其他两相,都会影响三相分布。
三是仪表、电器、设备损坏等故障,导致电网出现跳闸等突变,而产生三相不平衡的现象。
四是变压器投入不合理或故障,如变压器的空载损耗在一定范围之外,及未能把各相的负荷分摊均匀,将使电流不平衡增强。
五是设备运行时间不合理,由于负荷和各线路供电状况不同,会影响和改变电网电流分布,导致三相不平衡现象的出现。
其它原因还有牵引线或绝缘接触不良,接线松脱,灯丝老化、烧损或脱落等。
针对三相不平衡现象,应采取以下措施:
1、摆脱负荷不均衡,负荷均衡是消除三相不平衡的基本要求,有效的减少三相负荷中一相的负荷。
2、对变压器检修、维护及空载损耗测试,加强变压器保养,确保变压器工作正常,以免产生三相电流不平衡。
3、检查负载结构,如单相负载很多,或者某一相负载太多,应该加以加绝缘或分担等措施,均衡三相电流。
4、正确使用仪表,对有短路和外电压现象的电网进行隔离措施,减少短路、过载及接地电流,防止三相电流不平衡的发生。
5、定期检查及控制电源运行,跟踪监控各负荷电源的工作情况,
它也是杜绝三相不平衡的重要技术方面。
由此可见,三相不平衡的原因非常复杂,除了紧急处理外,还要采取相应的预防措施,以确保电力电气系统安全可靠的运行。
配电变压器三相不平衡计算与损耗计算
三相不平衡损耗计算农村低压电网改造后低压电网结构发生了很大的变化,电网结构薄弱环节基本上已经解决,低压电网的供电能力大大增强,电压质量明显提高,大部分配电台区的低压线损率降到了10%以下,但仍有个别配电台区因三相不平衡负载等原因而造成线损率居高不下,给供电管理企业特别是基层供电所电工组造成较大的困难和损失,下面针对这些情况进行分析和探讨。
一、原因分析在前几年的农网改造时,对配电台区采取了诸如增添配电变压器数量,新增和改造配电屏,配电变压器放置在负荷中心,缩短供电半径,加大导线直径,建设和改造低压线路,新架下户线等一系列降损技术措施,也收到了很好的效果。
但是个别台区线损率仍然很高,针对其原因,我们做了认真的实地调查和分析,发现一些台区供电采取单相二线制、二相三线制,即使采用三相四线制供电,由于每相电流相差很大,使三相负荷电流不平衡。
从理论和实践上分析,也会引起线路损耗增大。
二、理论分析低压电网配电变压器面广量多,如果在运行中三相负荷不平衡,会在线路、配电变压器上增加损耗。
因此,在运行中要经常测量配电变压器出口侧和部分主干线路的三相负荷电流,做好三相负荷电流的平衡工作,是降低电能损耗的主要途经。
假设某条低压线路的三相不平衡电流为IU、IV、IW,中性线电流为IN,若中性线电阻为相线电阻的2倍,相线电阻为R,则这条线路的有功损耗为ΔP1=(I2UR+I2VR+I2WR+2I2NR)×10-3 (1)当三相负荷电流平衡时,每相电流为(IU+IV+IW)/3,中性线电流为零,这时线路的有功损耗为ΔP2=■2R×10-3 (2)三相不平衡负荷电流增加的损耗电量为ΔP=ΔP1-ΔP2=■(I2U+I2V+I2W-I2UI2V-I2VI2W+I2WI2U+3I2N)R×10-3(3)同样,三相负荷电流不平衡时变压器本身也增加损耗,可用平衡前后的负荷电流进行计算。
由此可见三相不平衡负荷电流愈大,损耗增加愈大。
三相电不平衡的分析和解决方法
三相电不平衡的分析和解决方法引起三相电压不平衡的原因有多种,如:单相接地、断线谐振等,运行管理人员只有将其正确区分开来,才能快速处理。
一、断线故障如果一相断线但未接地,或断路器、隔离开关一相未接通,电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。
上一电压等级线路一相断线时,下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低,其中一相较低,另两相较高但二者电压值接近。
本级线路断线时,断线相电压为零,未断线相电压仍为相电压。
二、接地故障当线路一相断线并单相接地时,虽引起三相电压不平衡,但接地后电压值不改变。
单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。
金属性接地,故障相电压为零或接近零,非故障相电压升高1.732倍,且持久不变;非金属性接地,接地相电压不为零而是降低为某一数值,其他两相升高不到1.732倍。
三、谐振原因随着工业的飞速发展,非线性电力负荷大量增加,某些负荷不仅产生谐波,还引起供电电压波动与闪变,甚至引起三相电压不平衡。
谐振引起三相电压不平衡有两种:一种是基频谐振,特征类似于单相接地,即一相电压降低,另两相电压升高,查找故障原因时不易找到故障点,此时可检查特殊用户,若不是接地原因,可能就是谐振引起的。
另一种是分频谐振或高频谐振,特征是三相电压同时升高。
另外,还要注意,空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时,如出现接地信号,且一相、两相或三相电压超过线电压,电压表指针打到头,并同时缓慢移动,或三相电压轮流升高超过线电压,遇到这种情况,一般均属谐振引起。
三相不平衡的危害和影响:(1)对变压器的危害在生产、生活用电中,三相负载不平衡时,使变压器处于不对称运行状态。
造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。
根据变压器运行规程规定,在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。
此外,三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大,局部金属件升温增高,甚至会导致变压器烧毁。
(2)对用电设备的影响三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。
变压器无功不平衡的原因
变压器无功不平衡的原因
变压器是电力系统中常见的设备,起着电压变换和电能传输的重要作用。
然而,在运行过程中,我们有时会遇到变压器无功不平衡的问题,即无功功率在不同相之间不平衡分配的情况。
下面将探讨一些可能导致变压器无功不平衡的原因。
变压器的无功不平衡可能是由于电源系统中的不平衡负荷造成的。
电力系统中的三相负荷通常是不对称的,负载在不同相之间的分布不均匀。
这可能导致变压器在不同相之间的无功功率分配不平衡。
变压器内部的不平衡参数也可能引起无功不平衡。
变压器的内部构造和绕组设计可能存在不均匀性,导致不同相之间的无功功率分配不均匀。
例如,绕组的电阻和电感可能在不同相之间存在差异,从而导致无功功率的不平衡分配。
变压器运行时的温度变化也可能导致无功不平衡。
温度变化会影响变压器内部绕组的电阻和电感,从而引起无功功率的不平衡分配。
特别是在高负荷运行或变压器老化的情况下,温度变化可能更加显著。
变压器的接地电阻也可能导致无功不平衡。
接地电阻的不均匀分布会导致不同相之间的接地电流不平衡,进而引起无功不平衡。
这可能是由于接地电阻的不对称安装或接地系统的故障引起的。
变压器无功不平衡可能是由于电源系统的不平衡负荷、变压器内部的不平衡参数、温度变化以及接地电阻引起的。
了解这些原因有助于我们更好地理解变压器无功不平衡的机理,并采取相应的措施进行调整和优化。
只有确保变压器的无功功率分配平衡,才能保证电力系统的稳定运行和高效运转。
电动机三相电流不平衡的原因及表现
电动机三相电流不平衡的原因及表现1三相电压不平衡如果三相电压不平衡;电动机内就有逆序电流和逆序磁场存在;产生较大的逆序转矩;造成电动机三相电流分配不平衡;使某相绕组电流增大..当三相电压不平衡度达5%时;可使电动机相电流超过正常值的20%以上..三相电压不平衡主要表现在:1变压器三相绕组中某相发生异常;输送不对称电源电压..2输电线路长;导线截面大小不均;阻抗压降不同;造成各相电压不平衡..3动力、照明混合共用;其中单相负载多;如:家用电器、电炉、焊机等过于集中于某一相或某二相;造成各相用电负荷分布不均;使供电电压、电流不平衡..2负载过重电动机处于过载运行状态;尤其是起动时;电动机定、转子电流增大发热..时间略长;极易出现绕组电流不平衡现象..负载过重主要表现在:1皮带、齿轮等传动机构过紧或过松..2联轴机件歪斜;传动机构有异物卡住..3润滑油干涩;轴承卡壳;机械锈死其中包括电动机本身机械故障..4电压过高或过低;使损耗增加..5负载搭配不当;电动机额定功率小于实际负载..3定子、转子经组故障定子绕组出现匝间短路、局部接地、断路等;都会引起走子绕组中某一相或其二根电流过大;使三相电流严重不平衡..走子、转子绕组故障表现在:1定于内膛有灰尘、杂物、硬性创伤;造成匝间短路..2定子绕组某相断路..3定子绕组受潮;有漏电流现象..4轴承、转子受损变形;转子与走子绕组相擦..5鼠笼式转子绕组断条焊裂;产生不稳定电流..4操作、维护不当操作人员不能定期做好电气设备的检查保养工作;是人为造成电动机漏电、缺相运行;产生不平衡电流的主要因素..操作维护不当主要表现在:1操作安装人员将相、零线接反..2进线与接线盒相碰;有漏电流..3各连接开关、触点松脱、氧化等原因造成缺相现象..4频繁起动;起动时间过长或过短;造成熔丝断相..5长期使用;缺少保养;使电动机衰老;局部绝缘退化..三相电机电流不平衡可能会发生电机的绝缘击穿..是否击穿看电机绕组中的电流大小;电机启动时候启动冲击电流很大;此时发生击穿的可能性较大;但是不绝对;这跟电流的大小、绝缘等级等有关..三相电流不平衡肯定会产生电机转矩的不稳定..产生电机三相电流不平衡的原因;个人认为主要是由于电机三相绕组不平衡造成;这当中跟电机的制造工艺有直接的关系..其中三相电流不平衡极端情况是电机缺相是主要故障之一..三相电流不平衡可能造成起动困难.电机运转时发出噪音;严重时电机会发生剧烈振动和吼叫.电流增大; 如果不及时停机;还可能引起电机绕组烧毁..1 实例分析一台型号为JR115—8额定功率为60 kW的三相异步电动机; 空载试验电压刚升到以几十伏时三相电流即不平衡.其中有一相电流小一半左右; 同时电机发出嗡嗡声..此电机为Y 接.从理论分析; 三相所加电压相同;如果电流小一半左右.那么阻抗大一倍左右;由此分析;此台电机有可能是支路断线..为进一一步确定故障原因;将电机定转子分离; 分别测试..定子电压给到70 V时;观察定子三相电流不平衡;用手触摸绕组端部;发现有绕组异常凉;后经检查证实确有支路断线..为了通过现象;迅速判断故障原因;决定对造成三相异步电动机三相电流不平衡的各种原因进行总结分析..如何利用现有设备尽快查出故障原因;提高检修速度并保证检修质量成了亟待解决的问题..2 造成故障的原因造成三相异步电动机三相电流不平衡原因有以下两方面..1.1 线路原因1试验线路熔断丝接触不良或熔断;2电源电压三相不平衡;3三根试验用线与电机接线端子没有连接好..1.2 电机自身原因1内部接线错误;包括某极相组中一只或几只线圈嵌反或头尾接错、极相组接反、多路并联绕组支路接错等;2绕组出现短路或断路故障;3电源线极性起端和终端标错;4焊接不良;5绕组重绕后三相绕组匝数不相等..2 三相电流不平衡故障原因查找由于线路方面的原因和电机自身原因均可造成电机三相电流不平衡.本文只详细讨论由电机自身原因造成的三相电流不平衡故障查找..1三相绕组通人三相交流电;将试验用小转子沿着绕组表面移动;观察小转子转动情况..接线正确时小转子将均匀同方向旋转..如果小转子出现停转或反转等现象;说明绕组内部接线可能出现故障再观察小转子停转或反转处是否有接线错误..这是根据当三相对称绕组通人三相对称电流时;会产生幅值和转速都恒定的圆形旋转磁场而当三相异步电动机绕组内部接线出现错误时;会导致磁场畸变或不能形成完整的旋转磁场..2三相电流不平衡;不平衡度超过20%时.电流大的一相有可能存在短路故障..可将绕组通电一段时问后;触摸绕组端部有无局部过热..如果绕组局部过热;则此处可能有短路点;并观察端部绝缘有无焦脆变色现象;若有说明可能有短路故障值得一提的是转子绕组如使用带有并头套的扁铜线; 出现三相电流不平衡现象;可检查并头套间是否有焊锡等物使两个或几个并头套短接..绕组通电一段时间后;触摸绕组端部如有局部过凉说明此局部过凉处处于断路状态..可用万用表作进一步测斌将三相绕组接成Y接;测试各相电阻;当电阻无穷大或较大时;说明此相绕组有断路故障点..另外当三相电流不平衡相差较大时.电流小的那一相可能有支路断路3一般电动机绕组有六个引出线; 每个引出线都有特定标记符号可用万用表检测其极性标记正确与否..图1如图l所示;将其中任意一相两端与万用表相接;另两相一端如图相接;另一端与干电池点接触..接触瞬间记下万用表指针有无摆动..此时万用表使用电流档分别按图18和b各作一次测试..如果两次指针都没有摆动;说明接线极性正确;若两次指针都有摆动;说明两次都没接万用表的那一相首尾颠倒;即极性标记错误;如果有一次指针无摆动;有一次指针有摆动;说明无摆动那一次接万用表那一相首尾颠倒了.. 4再次仔细观察焊接点:焊接处铜线是否清理干净、有无漆皮;焊锡是否浸透到焊接处;并用手活动焊接的绕组接线;观察是否有松动..焊接处有漆皮、虚焊均可导致三相电流不平衡;可通过测试绕组直流电阻来进一步确定故障点..如果测试结果为某一相绕组直流电阻比其他两相大;须进一步测定此相绕组直流电阻;采用分段检查法..如图2所示;此为一相绕组示意图..如测得R^c比正常值大;将绕组中间段焊点B处清理干净焊好..再测试RAB、RⅨ=;如果R^B>R ;说明焊接不良处在AB段; 再如上步骤分段测AB段绕组直流电阻;直至找到故障点..5测试绕组直流电阻时;在排除焊接不良所致原因后; 如测得某相绕组直流电阻大;则此相绕组极相组中线圈可能有匝数多的..如某相绕组直流电阻小;则此相绕组极相组可能有匝数少的;采用分段检测法查出具体绕组..3 结语引起三相异步电动机三相电流不平衡原因有线路和电机自身两方面..试验电机前首先检查试验线路熔断丝状态..试验时如果出现三相电流不平衡故障;首先检查线路; 然后检查电机自身..结合各种现象作出具体故障原因判断..在实际工作中利用上文所论述的查找故障原因的方法对试验中出现的三相电流不平衡进行分析;取得了预期效果;节约了大量查找时间;提高了工作效率..把复杂的事情变简单点:先检查是否是因为电源电压不平衡引起的..可改变电动机的相序;如原来是1;2;3;接的;现在改为2;3;1;接;电动机的转向不会变化..如果原来大的电流变小了;说明就是电压问题;电动机是好的..如果原来电流大的那相在换过后还是大;那就对不起了;是你的电动机匝间或对地绝缘出问题了;需要赶快找出故障点;进行处理..长期带病运行;电动机很快会因为故障点扩散而“罢工”的..。
变压器无功不平衡的原因
变压器无功不平衡的原因
变压器无功不平衡是指在变压器运行过程中,无功功率在各相之间不平衡的现象。
这种不平衡可能由多种原因引起,下面将从几个方面进行描述。
变压器无功不平衡的原因之一是负载不平衡。
当变压器连接的负载在各相之间不均匀分布时,就会导致无功功率不平衡。
例如,当一相的负载较大,而其他相的负载较小时,会导致相应相的无功功率较大,从而引起无功功率的不平衡。
电压不平衡也是变压器无功不平衡的原因之一。
当变压器的输入电压在各相之间存在差异时,会导致输出电压不平衡,进而引起无功功率的不平衡。
例如,当一相的输入电压较高,而其他相的输入电压较低时,会导致相应相的输出电压不平衡,从而引起无功功率的不平衡。
变压器内部的磁路不平衡也会导致无功功率的不平衡。
当变压器的磁路存在不均匀的磁阻分布或磁路饱和时,会导致各相的磁通不平衡,从而引起无功功率的不平衡。
例如,当一相的磁阻较大,而其他相的磁阻较小时,会导致相应相的磁通不平衡,进而引起无功功率的不平衡。
变压器的设计和制造质量也会影响无功功率的平衡。
当变压器的设计和制造不合理,例如绕组的匝数或截面积不均匀分布,会导致变
压器的参数不平衡,从而引起无功功率的不平衡。
此外,制造过程中的材料质量和工艺控制也会影响变压器的性能,进而影响无功功率的平衡。
变压器无功不平衡的原因可以归结为负载不平衡、电压不平衡、磁路不平衡以及设计和制造质量等多个方面。
在实际运行中,需要注意这些原因,并采取相应的措施来减小无功功率的不平衡,确保变压器的正常运行。
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变压器空载时三相电压不平衡原因分析
近年来欧阳海水电站因供电负荷不断增长,原来的两台变压器容量已不能满足需求,常过载运行。
为了增加供电量,故将2号变压器容量由4MVA更换为6.3MVA,型号为GS9-6300/10,结线为y,d11。
2号变压器安装前按规程规定进行了各项测试工作,测试结果正常。
安装就位后又进行了必要的测试及耐压试验,都合格。
于是进行冲击合闸试验,冲击合闸试验也未出现异常现象。
但当检查变压器副边三相对地电压时,却发现中压不平衡,分别为Uao = 6.8kV,Ubo = 6.2kV,Uco = 5.9kV,线电压基本平衡。
该变压器安装前是由一台4MVA的变压器供电,现已将该4MVA的变压器移至1号变压器位置,其母线电压是平衡的。
新变压器空载时只带Ⅱ段母线及母线上一组电压互感器,由电压互感器TV测得相电压不平衡。
为了查明原因,验证TV及表计完好,将2号变退出,由1号变(4MVA变压器)带I、II段母线测电压,I、II段母线三相电压都是平衡的,由此可以排除TV及表计问题。
将2号变停电退出进行,测试未发现问题,再投入空载运行,现象同前。
为了查明原因和对用户负责,未送电,将上述情况告知厂家。
厂家对该变压器进行了全面的测试,也未发现问题,得出结论该变压器无质量问题,合格。
于是将该变压器又投入空载,检查副边电压,现象仍如前。
究竟是什么原因产生这种现象的呢?对用户是否会有影响呢?厂家也不能肯定。
而用户急着用电,不能久拖。
最后与厂家、用户协商,投入该变压器运行。
先投入一条长约4km的空载线路,测母线三相对地电压,分别为Uao = 6.6kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.1kV。
发现三相电压的偏差在变小,继而再投入其它线路,并且投入用户变压器,测用户变压器低压侧(400V侧)电压,看三相电压相差多少,能否使用,于是到用户变压器低压侧测电压,测得三相电压分别为Uao = 235V,Ubo = 234V,Uco = 234V,相电压、线电压都平衡。
用户投入各类负荷运行正常。
回来后,再测Ⅱ段母线电压,测得电压分别为Uao = 6.3kV,Ubo = 6.3kV,Uco = 6.3kV,三相电压完全平衡。
由此进行了总结,得出结论:该变压器空载(只带母线)时三相对地电压不平衡,带上负荷后,电压完全平衡,用户可以放心使用。
经与厂家技术人员进行了分析,到底是什么原因引起这种现象呢?根据厂家人员介绍,厂家在设计制造这台变压器时,与以前的变压器结构上进行了改进,△侧接电源,副边侧接负载,中性点不接地未引出,电压调整抽头由侧从首端引出,在结构上与以前使用的1号、2号变压器有所不同。
由于变压器原边与副边绕组、原副边绕组对地、相与相绕组之间都存在电容,又由于结构上的原因,导致三相绕组总的对地电容不相等。
在空载只带母线电压互感器情况下,对地电容值主要取决于变压器对地电容,母线电压互感器相当于一个电感,组成的电路原理见图1。
现以变压器负荷侧(副边侧)作为电源,变压器中性点为O,变压器对地电容及电压互感器组成的负载阻抗为Z,三相负载的中性点为O’,电路原理见图2,作电压向量图。
由于Za、Zb、Zc不相等,故电源中性点O与负载中性点O’不重合,中性点电位发生偏移。
电压向量图见图3,点O
与O’的偏移情况视三相负载阻抗Za、Zb、Zc不平衡情况而变化。
O’点随着投入线路及负荷情况而变。
当投入负荷后,变压器对地容抗远小于负载总阻抗,对电压偏移不产生影响。
而设负荷为三相平衡负荷,故点O与点O’重合,三相电压平衡。
这就出现了用户用电后,2号变压器(Ⅱ段母线)三相对地电压反而平衡的缘故。
因此,可以肯定,Ⅱ段母线的用户可以放心使用,对电气设备不会有什么影响。