08第六章变压器的瞬态过程

1、第六章变压器的瞬态过程6-1概述变压器在稳态运行时，电压、电流、电动势和磁通的幅值基本保持不变，但在变压器的运行情况遭到较大的扰动时，如合闸、负载突然变化，副边突然短路、况叫瞬态情况。雷击等，这些情在瞬态情况中，变压器从一种稳定运行状态过渡到另一种稳定运行状态的过程，称瞬态过程或过渡过程。6-2 变压器空载合闸时的瞬态过程知道，变压器稳定运行时,IO=(1-10)%IN，但在空载接通电源的瞬间，Io很大称冲击电流。设U1 2U1 S a合闸时电压U1的初相角d a（1）W1 iO r1 2U1 S io空载合闸电流和电阻dt进行线性化处理后i W1t（2）Lav原绕组的平均电感0Lavdt r

2、1 a（3） 2U S 1111dtLav（3）式为一个常系数微分方程其解为1=+”稳整分量暂定分量(分量) r1 t Lav S a ce（4）tm磁通与电源电压的相位差 tg Lav 900tr1C由合闸时的初始条件确定设投入电网时（t=0），（t=0）=0 铁心中没有剩磁：1=MSin（ -90o）+C=0 C=-MSin（ -90o）=m从osr1 t 1 m cost m cos e（5）Lav现在分析两种情况：r1 t Lav=0时合闸（接通电源）：1 m cos t me（1）- 1 -图 6-1 当=0时，变压器空载接通电源磁通的变化曲线当=0时，空载合闸时的磁通波形，当 t=

3、180时，稳整分量与暂整分量相加可达2m图 6-2磁化曲线显然这时的磁路非常饱和，相应的励磁电流急剧增大，可达正常励磁电流的 80100倍，也达额定电流的 46 倍。称激磁涌流，是一种最不利的情况。图 6-3 空载合闸冲击电流波形空载合闸电流对变压器本身没有多大危害，但若衰减较慢时，可能引起过电流保护装置动作而跳闸。为了避免这种情况，在变压器原边串一个附加电阻，这样可减少冲击量，也可使冲击迅速衰减，合闸完毕，再将该电阻切除。还有一种情况（2） =90时合闸1 m cost 90 m sin t0合闸后就进入稳定状态，不发生瞬整过程- 2 -6-3 变压器副边突然短路后瞬整过程1突然短路电流：前

4、面己知，稳整短路时，由于 Zk 很小， I k =（1020）IN，当变压器副边突然短路时，短路电流比稳整短路电流更大，如不采取有效措施，可能把变压器损坏。分析：图 6-4 变压器突然短路变压器突然短路 U1 2U1 sin tt dik dti r 2U sint LKkk1t2I sint a ce Tk解此常系数微分方程： i i i kkkkk 1 X k 1 WLk 900，ik 与 U，S 相位差Krrkktik 2Ik cost a 2Ik cos a e Tk表明突然短路电流与大小与电压U1s初相角有关。分析：t（1）当 =0时，发生突然短路， ik 2Ik cos t e Tk （2）当 =90时发生突然短路，暂整分量=0 ik 2Ik Sinut ，进入稳整。- 3 -图 6-5=0变压器突然短路电流波形当 t=2Ik 1 eTk kyik max2Ik 1 E WTkik maxky 2IkLkky 的大小与时间常数Tk 有关。rk变压器容量越大，Tk 越大，ky 也越大。ik max ky I k kyUn1i* kyII ZZ *k max2Innn kkikmax 与 Z * 成反比，即短路阻抗愈小，突然短路电流愈大。ik maxk1