第5章变压器的瞬变过程.ppt

第5章变压器的瞬变过程￿￿￿￿Still￿waters￿run￿deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深￿￿￿￿Where￿there￿is￿life,￿there￿is￿hope有生命必有希望有生命必有希望•α1——合闸时电压u1的初相位角•由于电阻压降i0R1很小，在分析瞬变过程的初始阶段可以忽略不计，则式(5.1)变为•其解为(5-2)(5-3)•忽略铁心的剩磁，即t=0时，Φ１=0，代入式(5.3)得•式中 ——稳态时磁通的幅值•于是(5-5)(5-4)•式中 ——磁通的稳态分量；• ——磁通的暂态分量•1)合闸时 (即在u1=U1m时合闸)由式(5.5)得•2)合闸时α=0(即在u1=0的瞬间合闸)由式(5.5)得(5-6)(5-7)图5.1 α=0时合闸的磁通变化图5.2 由磁化曲线确定励磁电流图5.3 空载合闸电流的变化曲线•5.1.2 过电流的影响•5.2 变压器副方突然短路时的瞬变过程•5.2.1 副方突然短路时的瞬变过程分析图5.4 突然短路时的等效电路•设电网容量很大，短路电流不致引起电网电压下降，则突然短路时原方电路的微分方程式为•式中α——短路时电压u1的初相角。

•解此常系数微分方程可得(5-8)(5-9)•式中 ——突然短路电流稳•态分量幅值；• ——短路阻抗角；•C——积分常数；•Tk=Lk/Rk——时间常数•在一般变压器中,由于 ，故φk≈90°，于是式(5-9)可写成•通常在短路前变压器可能已经带有一定的负载，但负载电流与短路电流相比是很小的，故可以认为t=0时ik=0，代入式(5.10)可得积分常数•由此得短路电流的通解(5-10)(5-11)•式中 ——突然短路电流稳态分量的瞬时值；• ——突然短路电流暂态分量的瞬时值•1)当α=90°时发生突然短路此时暂态分量 =0，突然短路一发生就进入稳态，短(5-12)•路电流的数值最小，其表达式为•2)当α=0时发生突然短路此时•其电流变化曲线如图5-5所示在突然短路后半个周期时( )，短路电流达到最大值(5-13)(5-14)(5-15)图5.5 α=0时突然短路电流曲线•式中 ，为突然短路电流最大值与稳态短路电流最大值之比。

显然Ky的大小决定于时间常数Tk=Lk/Rk对于小型 变压器， ，故Ky=1.2～1.3；对 大型变压器， ，故Ky=1.7～1.8•用标幺值表示时(5-16)•5.2.2 突然短路时的电磁力图5.6 圆筒绕组的受力情况•*5.3 变压器的过电压现象•无论哪种过电压，持续时间都是很短的，例如大气过电压仅有几十微秒但对变压器的影响却很大，它可能导致绝缘击穿，因此必须采取有效措施，防止过电压的产生或进行有效的保护常用的方法有：•1)安装避雷器；•2)加强绕组的绝缘；•3)增大绕组的匝间电容；•4)采用中性点接地系统。