三相全调程感应调压器定转子容量布局.pdf

第42卷第5期
器
Vol 42 No5
2005年5月
7RAASYORMIER
2005
三相全调程感应调压器定转子容量布局
蒋光祖
(上海电压调整器有限公司,上海200065)
摘要:概述了三相全调程感应调压器定转子容量与输出容量的关系,分析了现有三种型式的线路在不同匝比
时的特性数据,论证了1型线路的合理性
关键词:感应调压器:绕组;容量
中图分类号:TM402
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2005)05-0006-05
(1)最大输出状态,即び=ハ;输出电压为最大,Uの2=
Ux:输出电流为额定,I2=lx;此时=0°,这是调压器
所谓全调程是指调压器二次空載输出电压U的一种极限状态。(2)极限短路状态(极限短路及极
的可调范围必须是2-=0~-100%Uow(式中しm为二限短路角v详见参考文献11),即=い,U2=0,l2=
次空载最大输出电压)。U2与ー次额定电压びい的2v的状态,此时=,这是另一种极限状态
关系有三种可能,即U2=2U、U2oN2UN和U2>
所有的分析比较将在二次最大容量S2一致而
2Uに。由此不同,全调程感应调压器存在以下三种型K不同的条件下展开。实际分析重点在于Ⅱ型和Ⅲ
式的自耦接线方式,如图1所示。
型两种线路,1型线路同时包含在Ⅱ型和Ⅲ型的边
图1中示出了1、I和Ⅲ型线路的适用范围。图界条件K=1的状态。所以具体分析将分四个层次
中M、MH'、N"为一次绕组,可置于转子或定子:2为(1)对Ⅱ型线路,即K≤1的分析:(2)对Ⅲ型线路
次绕组,相应可置于定子或转子;表示一二次绕即K≥1的分析:(3)数据与曲线;(4)初步的结论。
组轴线的夹角。图1中匝比K为二次绕组有效匝数
Y2(有效匝数指绕组实际匝数与绕组短距系数与分2对Ⅱ型线路,即K≤1的分析
布系数三者之乘积)与一次侧绕组有效匝数N(对2.1在=0°最大输出状态
Ⅱ型线路N=M'+N")之比,对I、Ⅱ和Ⅲ型线路分
在S2不变条件下,随K值的变化,x可按下式
別属于K=1、K<1和K>1。
表达
该类调压器允许在不同输出电压时输出额定电
流2x,因此分析时必须考虑到炳种极限运行状态:
V3x2KUiい
A
A
A
(a)I型
(b)型
(e)画型
MM-4U\
Uxx<2U s
图
种形式的自耦接线
Fig1 Three types of auto connection
蒋光祖:三相全调程感应调压器定转子容量布局
(此式将代入以下每一容量公式)
与图示方向相反,所以S"如下式所示:
次绕组N2的容量S2可按下式求得:
SN"=V3KUルxnt
S=V3KCいハxl=V3KUル
V3 KUN2-2K/,(u%+i,%)
2KL
1-2K(x%+i0%)
(2)
式(2)表明,Sg与K値无关,始终为S2的一半。
设い=15%,并将io=10%一起代入式(6)得:
次降压绕组M'的容量S'可由下式表达。
"=(0.5-0.25K)S2
Sy=V3(1-K)UX2K12X1+i9)
比较式(6)'与式(4-1)',并使这两式相等,可求
=(1-k)(1+io%)S
(3)K=0.741。再将此K值代入式(4-1)'与式(6)',得SN
出式(3)可见,如K=1,S'=0:K越小,S'越大:并且=0.315S2。可见在1≥K>0.741的范围,用式(4-1)'求
%越大,S1'越大。
得的S1"始终大于式(6)'求得的S、"值。所以,在该
式(3)中,i%为空载电流古二次电流归算值的K值范围,设计N"容量应以式(4-1)ソ为依据
百分比。设i%=10%,并代入式(3)可得
再看K<0.741的范围,比较式(6)'与式(4-1
1×(1-K)S
及式(4-2)'的计算结果,可见式(6)'始終大于式
公共绕组N"的容量S"有炳种情况:当K偏大2)。所以,在K<0.741的范围设计N"的容量,必须
时,由式(1)可知,偏小,电流A"如图1b所示方以式(6)为依据
对Ⅲ型线路,即K≥1的分析
KU?2K(1+i%)-112N
2K(1+i0%)-1
3.1在Q=0°最大输出状态
显而易见,在2.1中的S3表达式(2)同样适用
当人偏小时,出式(1)可知,x偏大,电流"如。于Ⅲ型线路。Ⅲ型线路中的升压绕组N'虽然随同于
图1b所示方向相反时,
MV1,同置于转子或定子侧,但恰好流过的是2电流,
Sy"=V3 KUNXI1-2K(1+i%)l,v
它的容量S1'可按下式计算:
-2K(1+i0%)
S'=V3(K-1)U1
将设定值%=10%代入式(4-1)和式(4-2)得
M1绕组上的电压为U,而流过的电流为计入
式(4-1)'和式(4-2)',其公式如下
空载电流后的一次电流与2的差。此时S可按
Sw"=(1.1K-0.5S2(适用K偏大者)(4-1)'下式计算
Sx"=(0.5-1.1KS2(适用K偏小者)(4-2)
=V3Uルx?2Kx(1+i%)
使式(4-1)'等于式(4-2)'可求得K=0.45455
2K(1+i%)
并将K=0.45455代入上两式得S"=0,说明在K
2K
0.45455时,SN"的理论配制容量为0。K=0.45455也
将i。=10%代入得:
是上面提到的K值偏大与偏小的分界点,大于
2.2K-1
(8
0.45455作偏大者论,而小于0.45455作偏小者论。
2K
2.2在=极限短路状态
3.2在=极限短路状态
在极限短路状态U=びい,る=ュ,所以S2仍由式
在极限短路状态=びx=Ux,所以2与MH'上
(2)可得。此时的一次电流1=1a=2Kx(%+%)的电压与最大输出状态一样,它们流过的电流也不
(4%为a=0°时短路电压白分值),因此极限短路时变,仍为1な,而且S2、S'仍分別出式(2)和式(7)计
的一次降压绕组容量S'可按下式计算
算。但此状态时N电压虽仍为びいN,而流过绕组
SN=V3(1-KU
的电流将视此极限短路的一次电流=2K2(L4、%+
(1ーK)(ux%+i0%)S2
(S)4%)的大小有两种可能:当k偏小时,出于l偏
比较式(3)与式(5),很明显式(3>式(5),所以在
小,将与图le中方向相反;而当K偏大时,l相
K≤1范围设计N'绕组必须以大者式(3)为依据。
应偏大,则ム将与图中方向一致。因此在该状态下
对于公共绕组N"的容量,由于上.面提到的o
S可分別由下两式计算:
式中K≤1,L%<1,ia%<1,必然<ム。此时"必然
K偏小时,
S=V3びX2-2K(4、%+i%)21