接地变压器及其容量计算方法(变电站、发电厂必备)
发电机中性点接地变压器容量计算
发电机中性点接地变压器容量计算接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。
接地变压器的作用是为中性点不接地的系统提供一个人为的中性点,便于采用新思达电气消弧线圈或新思达电气小电阻的接地方式,以减小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小,提高配电系统的供电可靠性。
三相接地变压器此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。
按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。
Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替站用变,从而节省投资费用。
单相接地变压器单相接地变主要用于有新思达电气中性点的发电机、新思达电气变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。
例:某300MW发电机出口额定电压为20kV,发电机中性点经接地变压器二次侧电阻接地运行,二次侧电压为220V,接地电阻为0.65Ω,接地变压器的过负荷系数为1.3,则接地变压器容量应不小于下列哪项数值?()A.74.5kVAB.33.1kVAC.65.3kVAD.57.3kVA解答:单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。
可以判断,该接地变压器是单相接地变压器,根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005,18.3.4-3条文和公式(18.3.4-2):18.3.4-2公式注:UN是线电压,计算变比UN2是相电压,所以要乘以根号3。
根据计算:正确选项是D。
变压器的容量如何计算
也只要算到一位小数即可。
*测知电流求容量
测知无铭牌电动机的空载电流估算其额定容量
口诀
无牌电机的容量测得空载电流值
乘十除以八求算近靠等级千瓦数。
说明口诀是对无铭牌的三相异步电动机不知其容量千瓦数是多少可按通过测量电
动机空载电流值估算电动机容
容量开方乘以二积数加四单位秒。
电机起动星三角过载保护热元件
整定电流相电流容量乘八除以七.
说明
1QX3、QX4系列为自动星形-三角形起动器由三只交流接触器、一只三相热继电
器和一只时间继电器组成外配一
只起动按钮和一只停止按钮。起动器在使用前.应对时间继电器和热继电器进行适当的
调整。这两项工作均在起动器安
2口诀c使用时容量单位为kW电压单位为kV电流单位为A此点一定要注
意。
3口诀c中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数
为0.85效率不0.9此两个数值
比较适用于几十千瓦以上的电动机对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得使
用口诀c计算出的电动机额定电流与
电动机铭牌上标注的数值有误差.此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触
表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm
容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600
空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950
负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300
损失比α22。62 2。69 3.13 3.20 3。28 3.37
已知三相电动机容量求其额定电流
变压器容量计算公式详解
变压器容量计算公式详解
变压器是一种用来将交流电能从一个电压等级传输到另一个电压等级的电气设备。
它由两个或更多个互相绝缘的线圈组成,主要分为高压线圈和低压线圈。
变压器容量是指变压器能够传输的最大功率,也被称为额定容量或额定功率。
其中
负载功率(千瓦)是需要从变压器输出的功率,可以根据所需要的功率设定。
变压器效率是指变压器从输入端到输出端的能量转换效率。
变压器效率通常在变压器的技术参数中给出,一般在0.95至0.98之间。
需要注意的是,在计算变压器容量时需要考虑负载的功率因数。
功率因数是负载的电导效率与电阻效率之比,反映了负载是纯阻性还是具有电感或电容性。
通常来说,如果负载是纯阻性的,则功率因数为1,若负载为电感性或电容性,则功率因数小于1
在实际应用中,为了避免变压器过载或影响电力系统的稳定运行,变压器容量通常会根据负载功率的大小选择一个合适的容量。
一般而言,变压器的灵活性较大,其额定容量可以比实际负荷大20%至50%左右。
这样可以确保变压器在实际运行中不发生过载,并有足够的容量应对未来的负荷增长。
举例来说,假设需要从变压器输出的负载功率为100千瓦,变压器效率为0.95,则根据公式计算变压器容量:
因此,为了满足负载功率为100千瓦的要求,变压器容量应为
105.26千伏安。
总结起来,变压器容量的计算公式为变压器容量=负载功率/变压器效率。
在实际应用中,根据负载的需求选择一个适当的变压器容量能够确保变压器在实际运行中不超负荷,并有足够的容量来应对未来的负荷增长。
变压器容量计算
变压器容量计算变压器容量计算公式是什么其实变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
接下来我们就来看看变压器容量的计算方式。
一、常规方法:根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。
即:β=S/Se 式中:S———计算负荷容量(kVA);Se———变压器容量(kVA);β———负荷率(通常取80%~90%)。
二、计算负载的每相最大功率:将A相、B相、C相每相负载功率独立相加,如A相负载总功率10KW,B相负载总功率9KW,C相负载总功率11KW,取最大值11KW。
(注:单相每台设备的功率按照铭牌上面的最大值计算,三相设备功率除以3,等于这台设备的每相功率。
)例如:C相负载总功率= (电脑300W X 10台)+(空调2KW X 4台)= 11KW三、计算三相总功率:11KW X 3相= 33KW(变压器三相总功率)三相总功率/ 0.8,这是最重要的步骤,目前市场上销售的变压器90%以上功率因素只有0.8,所以需要除以0.8的功率因素。
33KW / 0.8 = 41.25KW(变压器总功率)41.25KW / 0.85 = 48.529KW(需要购买的变压器功率) ,那么在购买时选择50KVA的变压器就可以了。
注意问题:首先变压器的额定容量,应该是变压器在规定的使用条件下,能够保证变压器正常运行的最大载荷视在功率;然后这个视在功率就是变压器的输出功率,也是变压器能带最大负载的视在功率; 并且变压器额定运行时,变压器的输出视在功率等于额定容量;变压器额定运行时,变压器的输入视在功率大于额定容量。
计算变压器容量的公式
计算变压器容量的公式变压器容量的计算公式:一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量当建筑物的计算负荷确定后,配电变压器的总装机容量为:S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;cosφ2——补偿后的平均功率因数,不小于0.9;βb——变压器的负荷率。
因此,变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。
我们知道,当变压器的负荷率为:βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高式中Po——变压器的空载损耗;PKH——变压器的短路损耗。
然而高层建筑中设备用房多设于地下层,为满足消防的要求,配电变压器一般选用干式或环氧树脂浇注变压器,表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。
表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300损失比α2:2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37最佳负荷率βm% 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5三相电力变压器并联运行条件是什么?三相电力变压器并联运行条件:1、变比相同;2、接线组别不相同;3、短路电压相同当变比不相同而并列运行时,将会产生环流,影响变压器的输出功率。
如果是百分阻抗不相等而并列运行,就不能按变压器的容量比例分配负荷,也会影响变压器的输出功率。
接线组别不相同并列运行时,会使变压器短路。
变压器的接线组别变压器的接线组别就是变压器一次绕组和二次绕组组合接线形式的一种表示方法;常见的变压器绕组有二种接法,即“三角形接线”和“星形接线”;在变压器的联接组别中“D表示为三角形接线,“Yn”表示为星形带中性线的接线,Y表示星形,n表示带中性线;“11”表示变压器二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度(或超前30度)。
(整理)变压器的容量如何计算
kVAβ———负荷率通常取8090
变压器容量的计算方法
一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量
当建筑物的计算负荷确定后配电变压器的总装机容量为
式中——建筑物的有功计算负荷
cosφ2——补偿后的平均功率因数不小于
βb——变压器的负荷率。
的电动机过载保护。
2热继电器过载保护装置结构原理均很简单可选调热元件却很微妙若等级选
大了就得调至低限常造成电动机
偷停影响生产增加了维修工作。若等级选小了只能向高限调往往电动机过载时
不动作甚至烧毁电机。3正
确算选380V三相电动机的过载保护热继电器尚需弄清同一系列型号的热继电器可装
用不同额定电流的热元件。热元件
起动的控制。
已知小型380V三相笼型电动机容量求其供电设备最小容量、负荷开关、保护熔体电
流值
口诀
直接起动电动机容量不超十千瓦
六倍千瓦选开关五倍千瓦配熔体。
供电设备千伏安需大三倍千瓦数。
说明
1口诀所述的直接起动的电动机是小型380V鼠笼型三相电动机电动机起动电流
很大一般是额定电流的4~7倍。
用负荷开关直接起动的电动机容量最大不应超过10kW一般以4.5kW以下为宜且开
量千瓦数的方法。
测知电力变压器二次侧电流求算其所载负荷容量
口诀
已知配变二次压测得电流求千瓦。
电压等级四百伏一安零点六千瓦。
电压等级三千伏一安四点五千瓦。
电压等级六千伏一安整数九千瓦。
电压等级十千伏一安一十五千瓦。
电压等级三万五一安五十五千瓦。
说明
1电工在日常工作中常会遇到上级部门管理人员等问及电力变压器运行情况
变压器容量计算与额定电流计算及口诀
变压器容量计算与额定电流计算及口诀
一、变压器容量计算
1、首先要确定变压器供电负载额定功率:可根据客户的用电情况确定,负载总的额定功率=每个负载的额定功率之和。
2、变压器的额定负载系数确定:通常按照经验法确定,根据变压器
供电负载能否满足100%功率的需求,确定其额定负载。
一般负载系数为:小于等于100%的负载,额定负载系数为1.2,大于100%的负载,额定负
载系数可根据变压器实际能吸收的负载量来确定。
3、绝缘系数确定:对于变压器变压器,该系数一般为1.5,也就是
变压器分接头电压和变压器出口电压的比值,而对于变流器可以根据其实
际情况进行确定,常用的值为1.3~1.5
4、确定变压器额定电压:一般按照目标用户电压来确定,可根据客
户使用电压及系统需求进行确定,例如电力系统的额定电压一般为380V
或者220V,而国际上变压器的额定电压常用的有
110v,220v,380v,386v,440v,480v等。
变压器的容量如何计算
kVAβ———负荷率通常取8090
变压器容量的计算方法
一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量
当建筑物的计算负荷确定后配电变压器的总装机容量为
式中——建筑物的有功计算负荷
cosφ2——补偿后的平均功率因数不小于
βb——变压器的负荷率。
大电流负荷开关的容量即额定
电流A作短路保护的熔体额定电流A分别按“六倍千瓦选开关五倍千瓦配
熔件”算选由于铁壳开关、胶
盖瓷底隔离开关均按一定规格制造用口诀算出的电流值还需靠近开关规格。同样算
选熔体应按产品规格选用。
已知笼型电动机容量算求星-三角起动器QX3、QX4系列的动作时间和热元件整
定电流
口诀
电机起动星三角起动时间好整定
的电动机过载保护。
2热继电器过载保护装置结构原理均很简单可选调热元件却很微妙若等级选
大了就得调至低限常造成电动机
偷停影响生产增加了维修工作。若等级选小了只能向高限调往往电动机过载时
不动作甚至烧毁电机。3正
确算选380V三相电动机的过载保护热继电器尚需弄清同一系列型号的热继电器可装
用不同额定电流的热元件。热元件
量千瓦数的方法。
测知电力变压器二次侧电流求算其所载负荷容量
口诀
已知配变二次压测得电流求千瓦。
电压等级四百伏一安零点六千瓦。
电压等级三千伏一安四点五千瓦。
电压等级六千伏一安整数九千瓦。
电压等级十千伏一安一十五千瓦。
电压等级三万五一安五十五千瓦。
说明
1电工在日常工作中常会遇到上级部门管理人员等问及电力变压器运行情况
容量开方乘以二积数加四单位秒。
电机起动星三角过载保护热元件
变压器容量计算
变压器容量计算:首先选择变压器的额定电压。
高压侧电压与所接入电网电压相等,低压侧电压比低压侧电网的电压高10%或5%(取决变压器电压等级和阻抗电压大小);额定容量选择。
计算变压器所带负荷的大小(要求统计最大综合负荷,将有功负荷kW值换算成视在功率kVA),如果是两台变压器,那么每台变压器的容量可按照最大综合负荷的70%选择,一台变压器要按总负荷考虑,并留有适当的裕度。
其它名牌参数可结合变压器产品适当考虑。
例如:选择35/10kV变压器。
假定最大负荷为3500kW,功率因数为0.8,选两台变压器,容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA,可选择3150kVA的变压器,电压比为35kV/10.5kV。
再从产品目录中选择型号。
一、变压器容量计算公式:1、计算负载的每相最大功率<BR>将A相、B相、C相每相负载功率独立相加,如A相负载总功率10KW,B相负载总功率9KW,C相负载总功率11KW,取最大值11KW。
(注:单相每台设备的功率按照铭牌上面的最大值计算,三相设备功率除以3,等于这台设备的每相功率。
)例如:C相负载总功率=电脑300W×10台)+(空调2KW×4台)=11KW2、计算三相总功率11KW×3相=33KW(变压器三相总功率)三相总功率/0.8,这是最重要的步骤,目前市场上销售的变压器90%以上功率因素只有0.8,所以需要除以0.8的功率因素。
33KW/0.8=41.25KW(变压器总功率)变压器总功率/0.85,根据《电力工程设计手册》,变压器容量应根据计算负荷选择,对平稳负荷供电的单台变压器,负荷率一般取85%左右。
41.25KW/0.85=48.529KW(需要购买的变压器功率),那么在购买时选择50KVA的变压器就可以了。
二、关于变压器容量计算的一些问题1、变压器的额定容量,应该是变压器在规定的使用条件下,能够保证变压器正常运行的最大载荷视在功率;2、这个视在功率就是变压器的输出功率,也是变压器能带最大负载的视在功率;3、变压器额定运行时,变压器的输出视在功率等于额定容量;4、变压器额定运行时,变压器的输入视在功率大于额定容量;5、由于变压器的效率很高,一般认为变压器额定运行时,变压器的输入视在功率等于额定容量,由此进行的运算及结果也是基本准确的;6、所以在使用变压器时,你只要观察变压器输出的电流、电压、功率因数及其视在功率等于或小于额定容量就是安全的(使用条件满足时);7、有人认为变压器有损耗,必须在额定容量90%以下运行是错误的!8、变压器在设计选用容量时,根据计算负荷要乘以安全系数是对的。
接地变容量计算公式
接地变容量计算公式接地变容量的计算可是电气领域中一个相当重要的环节呢。
咱们先来说说啥是接地变,简单来讲,接地变就是为中性点不接地的电力系统提供一个人为的中性点,然后这个中性点通过电阻或者消弧线圈接地,从而起到保障电力系统安全稳定运行的作用。
那接地变容量到底咋算呢?这可得好好说道说道。
一般来说,接地变容量的计算公式可以表示为:S = K × Ic × Un 。
这里的“S”就是接地变的容量啦,“K”是一个系数,通常取值在 1.05 到 1.1 之间;“Ic”是系统的电容电流;“Un”则是系统的额定电压。
就拿一个 10kV 的电力系统来举例吧。
假设经过测量和计算,这个系统的电容电流 Ic 是 30A,系统的额定电压 Un 是 10kV ,咱们取 K值为 1.05 ,那接地变的容量 S 就可以计算出来啦:S = 1.05 × 30 × 10 = 315kVA 。
不过这只是一个简单的计算示例哦,实际情况中可没这么简单。
比如说,在计算电容电流的时候,就得考虑线路的长度、电缆的型号、变电站的规模等等因素。
我之前在一个小县城的变电站改造项目中,就遇到过计算接地变容量的难题。
那时候,由于这个变电站年代比较久远,很多线路的资料都不全,要准确计算电容电流可真是费了好大的劲。
我们几个工程师翻遍了档案室,还到现场一段一段地测量线路,最后才把这个电容电流给估算出来,确定了接地变的容量。
再说说这个系数 K 吧,它的取值也是有讲究的。
如果系统对可靠性要求比较高,那 K 值就取大一点;要是系统相对简单,对可靠性要求没那么苛刻,K 值就可以稍微小一点。
还有哦,在选择接地变容量的时候,也不能刚刚好算出来多少就选多少,还得留出一定的裕量,以防万一系统有个啥变化,比如说增加了新的线路或者设备,这时候如果接地变容量不够,那可就麻烦啦。
总之呢,接地变容量的计算虽然有公式可循,但实际操作中需要考虑的因素很多,得仔细认真,不能马虎。
变压器的容量如何计算
说明
1容易过负荷的电动机 由于起动或自起动条件严重而可能起动失败 或需要限制
起动时间的 应装设过载保护。长
时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机 也宜装设过载保护。过载保护装
置一般采用热继电器或断路器的延时
过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载起动 长时期工作或间断长期工作
照明电压二百二 一安二百二十瓦。
说明 工矿企业的照明 多采用220V的白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各个照明
配电箱的线路 照明供电干线一般
为三相四线 负荷为4kW以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器
或插座等照明设施的线路。不论供电
还是配电线路 只要用钳型电流表测得某相线电流值 然后乘以220系数 积数就是该
电装置上设置的电流表 或用相应的钳型电流表测知 可负荷功率
是多少 不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算 否则用常规公式来计算 既复杂
又费时间。
2“电压等级四百伏 一发零点六千瓦。”当测知电力变压器二次侧 电压等级400V
负荷电流后 安培数值乘以系
数便得到负荷功率千瓦数。
测知白炽灯照明线路电流 求算其负荷容量
荷开关直接起动是有条件的
2负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。为了避免电动机起动时的
大电流 负荷开关的容量 即额定
电流A作短路保护的熔体额定电流A分别按“六倍千瓦选开关 五倍千瓦配
熔件”算选 由于铁壳开关、胶
盖瓷底隔离开关均按一定规格制造 用口诀算出的电流值 还需靠近开关规格。同样算
选熔体 应按产品规格选用。
电压等级四百伏 一安零点六千瓦。
电压等级三千伏 一安四点五千瓦。
变压器容量计算公式
变压器容量计算公式变压器的容量计算公式是由变压器的输入电流和输出电流、输入电压和输出电压以及变压器的效率来决定的。
变压器容量计算的公式如下:容量(kVA)=输入电流(A)×输入电压(V)/1000变压器的容量通常以kVA(千伏安)表示。
输入电流和输入电压是指变压器的输入端的电流和电压,也叫做高压侧。
输出电流和输出电压是指变压器的输出端的电流和电压,也叫做低压侧。
变压器的效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比值。
变压器的容量计算公式可以分为两种情况:单相变压器和三相变压器。
一、单相变压器容量计算公式:对于单相变压器,容量的计算公式如下:容量(kVA)=输入电流(A)×输入电压(V)/1000对于单相变压器来说,输入电流和输出电流是相等的,输入电压和输出电压可以是不相等的。
二、三相变压器容量计算公式:对于三相变压器,容量的计算公式稍微复杂一些。
容量(kVA)=√3×输入电流(A)×输入电压(V)/1000对于三相变压器来说,输入电流和输出电流需要乘以√3(即1.73)来考虑三相电流的相位差。
而输入电压和输出电压的计算与单相变压器相同。
除了容量的计算公式,还需要考虑变压器的效率。
变压器的效率是指变压器输出功率与输入功率之间的比值。
变压器的效率一般在90%以上,可以根据具体的变压器型号和技术参数来确定。
总结:变压器容量计算公式是根据变压器的输入电流和输入电压、输出电流和输出电压以及变压器的效率来确定的。
对于单相变压器,容量计算公式为容量(kVA)=输入电流(A)×输入电压(V)/1000;对于三相变压器,容量计算公式为容量(kVA)=√3×输入电流(A)×输入电压(V)/1000。
此外,还要考虑变压器的效率。
变压器容量计算方法
变压器容量计算方法
1. 容量计算原则
(1)变压器的容量是由负载电流大小、变压器的运行特性、变压器的损耗等因素共同决定的,计算变压器容量时,应按照以下原则:
①根据用户的要求确定电流,并适当加大。
②根据变压器的容量、电压及负载条件选择变压器的额定性能。
③根据变压器的损耗,确定变压器的容量,并适当加大,以便满足电力传递的要求。
④考虑励磁电流,并加以考虑。
(2)变压器的容量应符合其规格,变压器的容量应保证电力传递要求,考虑损耗,确保变压器的可靠运行,变压器的容量不宜太小或太大。
2. 容量计算方法
(1)变压器容量计算的主要方法:
①承受电压法:根据变压器负载电流和承受电压的值,从变压器规格表中确定变压器容量。
②额定负载法:根据变压器的负载电流和规格,从变压器规格表中确定变压器容量。
③额定损耗法:根据变压器的额定损耗和其他条件,从变压器规格表中确定变压器容量。
(2)容量计算的具体步骤:
①确定变压器的电压等级、电流等级和容量范围,并从变压器规格表中选择一种变压器类型。
②根据实际条件确定变压器的额定电流和负载电流,并适当加大,以确保变压器的安全运行。
③根据变压器额定电流和负载电流,根据变压器规格表选择合适的变压器容量,并适当加大。
④根据工作条件,确定变压器的额定损耗,根据变压器规格表,选择功率大于额定损耗的变压器容量,并适当加大,以保证变压器的可靠运行。
⑤根据变压器的特性及工作条件,确定变压器的容量,并适当加大,以确保变压器的安全运行。
接地变压器及其容量计算方法(变电站、发电厂必备)
接地变压器及其容量计算方法摘要:分析了接地变压器的基本原理,介绍了一种比较合理的接地变压器容量计算方法,并给出了计算实例。
关键词:接地变压器;容量;计算方法1 前言我国电力系统中的35kV、10kV电网一般都采用中性点不接地的运行方式。
改革开放以来,城市建设迅速发展,相应的城市电网改造任务也随之加大,其变化的最大特点是城网电缆线路剧增,电网的对地电容电流也迅速上升。
当系统发生单相接地时,接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和。
当接地电流超过10A时,每次电流过零点都会产生的一个暂时性熄弧过程和伴随其后的再度击穿绝缘都会引起电网中的电磁能量的剧烈震荡,使非故障相,系统中性点乃至故障相产生电弧接地过电压,这种过电压可高达4倍或更高。
它将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。
2 接线方式、分析与比较为了抑制弧光接地过电压,就必须改电网中性点不接地系统为中性点经电阻接地或经消弧线圈接地。
由于一般电网变电所的主变压器都使用Yd的接法或YNynd的联结法,特别是10kV配网系统都无中性点引出。
接地变压器的功能是为中性点不接地系统,引出一个中性点。
接地变压器的特性是在电网正常运行时有很高的励磁阻抗,绕组中只流过较小的励磁电流或因中性点电压偏移引起的持续电流(此值一般较小)。
当系统发生单相接地故障时,接地变压器绕组对正序、负序都呈现高阻抗,而对零序电流则呈低阻抗,这一零序电流经过接地变压器中性点电阻或消弧线圈起到减小电网的接地电流和抑制过电压的发生。
为此,该接地变压器的结构就必须采用曲折形的绕组联结法,并在中性线处引出中性点套管,以加装消弧线圈或接地电阻。
其联结图如图1所示。
图1 曲折形绕组联结图从图1可见,接地变压器由6个绕组组成,每一铁心柱上有2个绕组,然后反极性串联成曲折形的星形绕组。
即A1绕组的末端与B2绕组的末端相连,同样,B1绕组末端与C2绕组末端,C1绕组末端与A2绕组末端相连,然后A2、B2、C2的首端相连则形成曲折变压器的中性点O。
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接地变压器及其容量计算方法
摘要:分析了接地变压器的基本原理,介绍了一种比较合理的接地变压器容量计算方法,并给出了计算实例。
关键词:接地变压器;容量;计算方法
1 前言
我国电力系统中的35kV、10kV电网一般都采用中性点不接地的运行方式。
改革开放以来,城市建设迅速发展,相应的城市电网改造任务也随之加大,其变化的最大特点是城网电缆线路剧增,电网的对地电容电流也迅速上升。
当系统发生单相接地时,接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和。
当接地电流超过10A时,每次电流过零点都会产生的一个暂时性熄弧过程和伴随其后的再度击穿绝缘都会引起电网中的电磁能量的剧烈震荡,使非故障相,系统中性点乃至故障相产生电弧接地过电压,这种过电压可高达4倍或更高。
它将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。
2 接线方式、分析与比较
为了抑制弧光接地过电压,就必须改电网中性点不接地系统为中性点经电阻接地或经消弧线圈接地。
由于一般电网变电所的主变压器都使用Yd的接法或YNynd的联结法,特别是10kV配网系统都无中性点引出。
接地变压器的功能是为中性点不接地系统,引出一个中性点。
接地变压器的特性是在电网正常运行时有很高的励磁阻抗,绕组中只流过较小的励磁电流或因中性点电压偏移引起的持续电流(此值一般较小)。
当系统发生单相接地故障时,接地变压器绕组对正序、负序都呈现高阻抗,而对零序电流则呈低阻抗,这一零序电流经过接地变压器中性点电阻或消弧线圈起到减小电网的接地电流和抑制过电压的发生。
为此,该接地变压器的结构就必须采用曲折形的绕组联结法,并在中性线处引出中性点套管,以加装消弧线圈或接地电阻。
其联结图如图1所示。
图1 曲折形绕组联结图
从图1可见,接地变压器由6个绕组组成,每一铁心柱上有2个绕组,然后反极性串联成曲折形的星形绕组。
即A1绕组的末端与B2绕组的末端相连,同样,B1绕组末端与C2绕组末端,C1绕组末端与A2绕组末端相连,然后A2、B2、C2的首端相连则形成曲折变压器的中性点O。
图2表示了各绕组间的相量关系。
图2 各绕组间的相量关系
从图2的相量关系可见,如果绕组A、B、C间的电压为10 500V,则其相电压符合星形绕组联结法应为=6 070V。
每一绕组的电
压就不应为6 070/2,因为每相绕组中的两个绕组的夹角是120°,故每个绕组的电压应是3 505V。
如果图1所示的曲折形联结的变压器通过三相平衡负荷,它流通的电流仅是励磁电流,因而它显示出高阻抗作用。
而当出现相对中性点的电流时,该绕组会出现极小的阻抗,因为每一铁心柱上的两个绕组反极性串联,它们在每一铁心柱上产生的磁通相互抵消,所以系统发生单相接地故障时,变压器对地能产生故障电流。
图3是曲折形联结的变压器接到系统中的接线图。
假设系统A相对
地发生故障,其接地电流I jd通过曲折变的接地阻抗Z,进入曲折变的中性点O。
由于该变三绕组通过的电流是流过相等的低阻抗通路,故三相绕组流过的I0都相等,也即I jd=3I0。
由于电源为不接地系统,B相和C 相的电流I0流进三相D联结的电源侧,再由A相电源侧2I0流出,经过系统的X点,与A相的I0汇合到X点,X点流出的3I0与故障接地成一闭合回路。
图3 曲折形变压器接到系统中的接线图
从上述分析可知:
(1)曲折形联结的变压器对三相平衡负荷呈高阻抗作用,对单相接地故障呈低阻抗作用。
(2)系统发生单相接地故障时,接地变压器的中性点电位由零电位升到。
接地变压器的中性点与大地相连的阻抗(电阻线电抗)会
产生一接地电流I jd=U0/Z。
(3)系统发生单相接地故障电流流过接地变压器后,在中性点以相同电流流过变压器各相绕组,亦即I jd=3I0。
(4)由于接地变压器的介入,系统成为一个有效的接地系统,发生单相接地后,非故障相保持相对相的水平,非故障相不会产生危及设备的过电压。
对于用于消弧线圈的接地变压器和用于电阻接地变压器,前者应根据电网发生单相接地运行2h这一要求来确定,即允许连续工作2h,后者的工作时间仅以10s来考虑,因而在接地变压器设计上应区别对待,以使接地变压器的设计在安全的基础上,尽量做到用料合理和经济,降低造价。
3 应用实例
今介绍一种较为合理的接地变压器容量计算方法。
根据IEEE—C62.92.3标准做出的过载系数的规定,换算变压器的短时容量为持续额定容量,其换算列入表1。
表1 换算表
由于考虑到一般接地变压器大多数兼用作所用变考虑,要求带二次绕组,因而在正常持续运行的变压器可参照IEEE所做出的短路过载的倍数的接地变压器。
【例】一接地变压器中性点接有一台10Ω、600A接地电阻,求接地变压器的短时容量和额定容量。
对10Ω、600A接地电阻,通过接地变压器中性点的短路电流按要求为600A,流过接地变压器各相绕组短路电流则为600/3=200A。
则该接地变压器的短时容量应为:
在小电阻接地系统里,接地电阻和接地变压器允许短时运行时间一般以10s来计算,查表可知,10s的变压器过载倍数为10.5。
所以换算到持续运行(即长时间运行)的变压器的额定容量为:
亦即,按正常电力变压器容量设计的接地变压器,346kVA或350kVA 变压器可用于10Ω、600A接地电阻的变压器上。
同理,230kVA变压器可用于16Ω、400A接地电阻的接地变压器上。