三相感应调压器的短路分析.pdf

40卷楽5期
Vo.40·No.5
20035月
TEAASDMER
2003
三相感应调压器的短路分析
蒋光祖
工海电压词整器厂,上海200065
摘要:对三相感应压器的短路状作了简要分析,对主霎参量龟压、电流、抗竿进行了定景分析,并制
没与相,提出了该种调压器进行温开试验的方法。
关键词:三相感应调压器;短路;分析;范国
中图分类号:'IM423
文献标识码:B
文章编号:1001-8425(2003)05-0017-03
2短路分析
有关标准?定,感应调压器的短路试验是在
当a=0°时,ュx流过M和N2所产生的磁势为
次侧处于最电压位置并二次输出直接短路的状xx(M2+N2)*,式中*指应使用NxK、,即应用峘数来
态下,-次则从零逐步施加电,使二次短路电流上绕组系数,这里简化为用M表示。根据磁势平衡
达到额定值み=ハ,此时测量的一次电压Uio为短原理,此时一次短路电流为
路电压、次电流np为一次短路电流,损耗Pw为
路赪耗。这似乎与自耦变压器没有什么两样,但
Thir$是上述情况仅发生在二次侧处于最高电压位置,即设AN=K,则
N1与N2绕组轴线夹角=0°的状态、当在0°
1xe=(1+K)x
18°变化く图]所示)并维持x=x时,上述参数将
当a=0°-180°时,二次回路的合成有效匝数如
会如何变化?在此作一些初步分析
图1所示,此时流过M1和M2的磁势为:x(A+
A
N22 Nicos日),考感到K=NYy/NY,a=180°-6,=/aor
(1+K)等因素,求任意时的一次短路电流为
(N+/,-2,/,c086
=2x×(]+K2+2 Kosa
=(1+K2+2kc0se
1+K
(a〕谘接糾
当N2绕组发生a角位移时,MN2绕组本身阻
抗(包括电阻R和电抗X)丝毫没有改变,所以只要
x不变,二次短路回路的伏安值,也是不变的。在忽
略短路时的励磁閃素后,由于二次侧的伏安是由
次侧提供的,因此可认定在变化且x保持不变的
情况下,一二次侧伏安不仅不变,而且相等、即nX
将式(1)代入可得
I+K
(b)析量图
图1三相感应调压器短路接缄和相量
(1
+A+2O8a)“
力方数据
18
器
豸4屮卷
再由式(1)、(2)可得
所述联结方式的感应调压器,当K≈1时都能满足
+K2+2K
式(4)~(6)要求。但对K=0.3的自动稳压感应调压
+K 42K osa FINT
器往往不能满足式(4)~(6)要求,因此也找不到
、」+K+2K
i+k+2kcosa
3)个a来满足U=Uiws
按照现行的标准,三相380/0-650V的感应调压
在上述已设定K=0.9的基础出,再假设びwr=
0.12((这也是这类调压器的常见典型数据),将K
器、大多数的K=-20.9应用式(1)、(2)、(3)可计算
Uwp值代入式(4)可得
得出这类三相感应调压器在ュ=2w,不同a时的一次
K+Ukr+Kし1wo-0.9+0.12+0.108=1.128
短路电流、电压和阻抗的标么值数据,如表1所示。
说明能在180°内找到满足Uwa=Ui的a,1可
表1不同α时的一次短路电流、电压和阻抗值
用式(2)求得
0°30°60°90°12011509
167,6/180°
n.110966108660.70710.5020.26310.1210.053
当K=0.9,Uo-=0.]2代入上式,求得:a=167.6。
1.0351.15411,4141.9913.8
3318.8
值得注意的是,此时,在Uwi=Us情况下励磁
(45.6147.2i526164.5190.74173.23801860
因素不容忽略,并且是标准的空载试验数据,空载电
2u,11.6721.33172414
69.44
流、空载损耗都包含在内了。可叮见,这里揭示了a,的
:*指lwm、Us、乙sa的么值分別以a=0°时的lor、bu,Zm
一个特殊意义,它为这种接线的三相感应调压器在
为推1
表1「竖向括号补允了a相应数据,横向括号补究了上
单台生产时进行温升试验提供了一种行之有效的方
述、しp时的具体短路电爪值。
法。不难看出大多数三相380/0-650V的规格都能
实际上表1中的数据不能全部用试验获取,因共享这一方法的实惠。面作为稳压类型的三相感应
为在i=时,磁路已处于额定状态,不宜继续升词压器,虽然其接线方式属同类,但它们的K、びa
高一次电压来保持a=1。从表1中还可看出,这种值不能满足式(4)-(6)的条件,因此就被排除在此
三相感应调压器在不同a时要保持lx=la,在一次法之外。上述数值仅举一例说明,对于具体每
例的电压、电流及阻抗皆有大幅度的变化,但是它规格的此类调歴器应使用不同的K值和ws值代
们从电源索取的伏安值几乎是不变的。这里说“"几入式(7),求出具体的值,再将压器调节到G,
乎”主要指在Cい、变大时,励磁因素不再可忽略。这然后用额定电压短路的方法来进行单台三相感应调
些数值的大幅变化正是这产品“可变可调”的亮点压器的温升试验。
所在,
用上述数据可绘制相应的曲线,如图2所示。进
进一步利用式(2),当设定c=180°代入,并使式一步用上述表中数据和曲线还可绘制出相应的三相
2)中io本身也以标么值出现(U本身的标么值感应调压器短路相量图、如图3所示。图3中仅画出
以ー一次侧额定输入电压Uい=1为基准值),使式(2)了a=°与a=90°时两种状态的电压、电流相量。从
相量图可见:
(1)在二次侧短路电压三角形,随不同的所
可得
处的位置不同,但是它们的数值大小相等,并且短路
K+iksr+KU1kor≥1
(4)三角形的功率因数角也完全一致不变。
l-k
K
(2)在一次侧不同a时w与のsr:s与1wo
它们分别对应的数值大小是不同的,但相位一致
K≥
3)Y2绕组位移90°引起び滯后90°时,N2
上述三式如果是等于的关系式,它们描述了这
流过x形成磁势0.9,却是超前90°,这正是旋
种三相感应调压器在Q=180°时短路电压刚好就是
转磁场的特色
额定电压的临界条件,这也许是实践中少见之事。
(4》绕组实际电流d=lk。-la,其相位是变
但是实际上已知了K値就可用式(5)求出临界条件化的,但幅值不変。
的is-值;若已知w,可用式(6)求出临界条件的
结東语
K值。凡实际值大于临界值,或式(4)值≥1,都能在
a的180°范围内找到一个a值满足U=U灬。本文
本文的分析适用于三相,输人输出电压为380/
力方数据