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变压器空载合闸

2020-8-23 19:27| 发布者: admin| 查看: 130| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 稳态运行时,变压器空载电流I0 很小,大型变压器甚至不到1% IN;但变压器在空载突然接入电网时,可能有很大的瞬时冲击电流,可达I0的几十倍到几百倍,IN的6~8倍。 此现象的存在是由于饱和及剩磁引起的。若不采取措施 ...
  • 稳态运行时,变压器空载电流I0 很小,大型变压器甚至不到1% IN;但变压器在空载突然接入电网时,可能有很大的瞬时冲击电流,可达I0的几十倍到几百倍,IN的6~8倍。
  • 此现象的存在是由于饱和及剩磁引起的。若不采取措施,会导致合闸不成功。

  • 设外施电压按正弦规律变化,则

u1=1.414*U1 sin(ωt+α) = R1i1+N1dΦ/dt

  • 电阻 R1 i1较小,初始分析时可以略去。但 R1 的存在是瞬态过程衰减的重要因素。

  • 不考虑电阻压降时

N1dΦ/dt=1.414*U1sin(ωt+α)

dΦ=[1.414*U1/N1]sin(ωt+α)dt

Φ=[-1.414*U1/(ωN1)]cos(ωt+α)+C

=-Φmcos(ωt+α)+C

  • 设无剩磁 t=0,Φ=0,得

C=Φmcosα
Φ=Φm[cosα-cos(ωt+α)]

  • 讨论:

     ①若在初相角α=0时合闸,则

    Φ=Φm(1-cosωt)

  • ωt=π时,Φ=2Φm,再考虑到剩磁,Φ=(2.2~2.3)Φm,导致磁路过饱和,相应的励磁电流急剧增大,达正常时空载电流的几百倍,额定电流的6-8倍。

    ②若在初相角α = π/2时合闸,则

Φ=-Φmsinωt

  • 变压器即进入稳态,是理想合闸时间。

 ③电流的衰减

  • 由于R1 的存在,电流脉冲将逐渐衰减。衰减的快慢由时间常L1/R1决定,一般在1s内,暂态电流就会大大衰减。小型变压器电阻较大,电抗较小,衰减较快,约几个周期可达稳态;大型变压器,电阻较小,电抗较大,衰减较慢,可能延续20s才达到稳态。


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