技術(shù)服務(wù)
TECHNICAL SERVICE
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電路三相不平衡的危害對(duì)配電變壓器的影響 (1)三相負(fù)荷不平衡將增加變壓器的損耗: 變壓器的損耗包括空載損耗和負(fù)荷損耗。正常情況下變壓器運(yùn)行電壓基本不變,即空載損耗是一個(gè)恒量。而負(fù)荷損耗則隨變壓器運(yùn)行負(fù)荷的變化而變化,且與負(fù)荷電流的平方成正比。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行時(shí),變壓器的負(fù)荷損耗可看成三只單相變壓器的負(fù)荷損耗之和。 從數(shù)學(xué)定理中我們知道:假設(shè)a、b、c 3個(gè)數(shù)都大于或等于零,那么a+b+c≥33√abc 。 當(dāng)a=b=c時(shí),代數(shù)和a+b+c取得最小值:a+b+c=33√abc 。 因此我們可以假設(shè)變壓器的三相損耗分別為:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分別為變壓器二次負(fù)荷相電流,R為變壓器的相電阻。則變壓器的損耗表達(dá)式如下: Qa+Qb+Qc≥33√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕 由此可知,變壓器的在負(fù)荷不變的情況下,當(dāng)Ia=Ib=Ic時(shí),即三相負(fù)荷達(dá)到平衡時(shí),變壓器的損耗最小。 則變壓器損耗: 當(dāng)變壓器三相平衡運(yùn)行時(shí),即Ia=Ib=Ic=I時(shí),Qa+Qb+Qc=3I2R; 當(dāng)變壓器運(yùn)行在最大不平衡時(shí),即Ia=3I,Ib=Ic=0時(shí),Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R); 即最大不平衡時(shí)的變損是平衡時(shí)的3倍。 (2)三相負(fù)荷不平衡可能造成燒毀變壓器的嚴(yán)重后果: 上述不平衡時(shí)重負(fù)荷相電流過大(增為3倍),超載過多,可能造成繞組和變壓器油的過熱。繞組過熱,絕緣老化加快;變壓器油過熱,引起油質(zhì)劣化,迅速降低變壓器的絕緣性能,減少變壓器壽命(溫度每升高8℃,使用年限將減少一半),甚至燒毀繞組。 (3)三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行會(huì)造成變壓器零序電流過大,局部金屬件溫升增高: 在三相負(fù)荷不平衡運(yùn)行下的變壓器,必然會(huì)產(chǎn)生零序電流,而變壓器內(nèi)部零序電流的存在,會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生零序磁通,這些零序磁通就會(huì)在變壓器的油箱壁或其他金屬構(gòu)件中構(gòu)成回路。但配電變壓器設(shè)計(jì)時(shí)不考慮這些金屬構(gòu)件為導(dǎo)磁部件,則由此引起的磁滯和渦流損耗使這些部件發(fā)熱,致使變壓器局部金屬件溫度異常升高,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致變壓器運(yùn)行事故。 |