变压器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流分析计算方法探讨

科技情报开发与经济 SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2010年第20卷第20期 文章编号：1005—6033(2010)20--0188-03 收稿日期：2010—05—21 变压器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流 计算方法探讨 隋浩1，程玉波2，隋涛， (1．中煤电气有限公司，北京，101300；2．中煤建设集团有限公司，北京，100012； 3．太原市电子研究设计院，山西太原，030002) 摘要：变压器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流，其分布情况与二次侧短路电流 分布不同，利用对称分量法进行分析是解决这一问的重要途径。非电力专业的学生 缺乏对称分量法的理论基础。各种版本的供电技术的该部分内容又过于简单，结 论的提出显得有点突然，使得教与学存在一定的难度。针对上述问题，简要介绍了对称 分量的概念，举例说明了变压器穿越电流分析计算的一般方法。 关键词：变压器；穿越电流；对称分量法 中图分类号：TM401 文献标识码：A 由于变压器的接线组别和保护的接线方式，变压器二次侧 短路时流经一次侧的穿越电流与二次侧短路电流分布不同，将 影响变压器保护的灵敏度，研究和分析此类问题是供电技术课 程教学的重点和难点。通常，可采用对称分量法予以分析。基于 非电力专业的学生没有对称分量法的理论基础，加之目前各种 版本的供电技术教材讲解过于简单，使得教与学存在一定的难 度。本文中，笔者结合多年的教学经验，针对上述问题简明扼要 地进行了补充说明，旨在既能避开对称分量法中复杂的数学公 式，又能帮助学生深入理解和掌握该部分内容。 l对称分置的概念 对称分量法又称对称成分法，是一种计算电力系统不平衡 情况的工具。对称分量法最初是CharlesLFortescue于1913年用 于分析感应电动机不平衡运转状态，但真正被用于电力系统的 计算及分析上，已是1937年以后的事了。此法的基本假定条件 是，任何一三相不平衡的电流、电压或阻抗均可分解为3个平衡 的相量成分，即正序分量、负序分量和零序分量。图1为对称分 量图，其中图l(a)、图1(b)、图1(c)示3组对称的三相相量，户 枷、R(I)、丘(1】幅值相等，相序相差1200,称为正序分量；或(：)、R(2)、 宄。：，幅值相等，但相序与正序相反，称为负序分量；克c叭凡(0)、戽f0) 幅值和相位均相同，称零序分量。在图l(d)中三组对称的相量合 成得到的3个不对称相量。写成数学表达式为： 肛￡“)+E(2)+E(oj F：Fb．J+凡(2)+凡(o) ，≥Efl)+E(2)+Cto) 2变压器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流 2．1变压器二次侧短路线电流 ThePracticeofandResearchonHeavy-haultrainformationtrain formationtrainformationtrainformationtrainformationTrains FormationModesonDatong-QinhuangdaoLine WANGJun ABSTRACT：卟ispaperintroducesthebasicsituationofDatong—QinhuangdaoLineandthetrainformationstructures andmodesofDatong-QinhuangdaoLine，analyzestheprobabilityofimplementingtheheavyloadtransportationmodeon Datong-QinhuangdaoLine，andprobesintothedevelopmentdirectionofheavyloadtransportationorganizationofDatong— QinhuangdaoLine． KEYWORDS：heavyloadtransportationofrailway；Datong-QinhuangdaoLine；trainformationtrainformationtrain formationtrainformationtrainformationtrainformationtrainformation 1RR 万方数据 隋浩，程玉波，隋涛变FE器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流分析计算方法探讨 本刊E-maihbjb@sxinfo．net科技论坛 El¨ (a)正序分量 (b)负序分量 ／／ 危。。／／／ R。。‘／ 丘。。／ (c)零序分量 (d)合成后得到的3个不对称相量 图1对称分量图 以Ydll连接的变压器为例，电路图见图2，由图2(a)可知。 端子A、B、C分别与a．b、c是同名端，变比为K，图巾标出了变压 器一次侧相电流、二次侧相电流及二次侧线电流的参考方向，若 二次侧a,b相发生两相短路，则短路电流忙，胪，肠，亿=0。分析流 经变压器一次侧的短路电流的分布情况必须知道流经变压器二 次侧各相绕组的短路电流，也UPOn何由a．b两相短路求得变压 器二次侧各相绕组的短路电流成为问题解决的关键。此处，可采 用对称分量法首先将变压器二次侧短路线电流分解为各序分量 (见图2(b))。由于变压器的连接组别为Ydll。所以变压器一次 侧和二次侧的短路电流均没有零序分量。由图2(b)可知：厶l_，6I． 1e。=l。z=ltz=L矗毒V丐o 2．2流经变压器二次侧相绕组的短路电流 由于变压器二次侧为d连接，其相电流与线电流的分布是 Ⅱ b (8)电路图 正序电流 - 负序电流 总电流 (b)变压器二次侧短路线电流相量图 图2 Ydll连接的变压器二次侧o，b相两相短路 不同的。若已知相电流的正序分量和负序分量则可求得线电流 正序分量和负序分量(见图3o由图3可知，对于正序分量，数值 上，线电流是相应相电流的倍，相位上，线电流滞后相应相电流 30。；对于负序分量．数值上，线电流是相应相电流的、／丁倍，相 位上。线电流超前相应相电流300。这样，根据图2(b)可做出流经 变压器二次侧各相绕组的短路电流(见图4)，厶l-kJ．kI-厶2=，址 =l。FI∞。lk=|。=／J3，／．b=2h,／30 ln lml∞l¨ 正序电流 负序电流 气丌，啊 上L 总电流 图4流经变压器二次侧相绕组的短路电流相量图 2．3流经变压器一次侧相绕组的短路电流 由于Ydll连接的变压器变比为K，即仉．IU==K，魄I-‰， U萨U帆．妖以U．JUcz=KIV3 o I—l萨V了|K 式中：以。、％分别为变压器一次侧和二次侧的线电压；‰、 u晚分别为变压器一次侧和二次侧的相电压；如。、如分别为变压 器一次侧和二次侧的相电流。 ，^=忙(厶邝)×、／丁／K=彬(、／丁K) 18=(2／d3)×、／丁／K=2彤(、／丁K) 2．4短路电流的分布 综合上述分析结果，当Ydl1连接的变压器二次侧。、b相发 生两相短路时，变压器一次侧和二次侧短路电流的实际分布情 争t ▲ I‘ 厶订K T争 图5 Ydl1连接的变压器二次侧a,b相 发生两相短路时各侧短路电流的实际分布 189 别蕊 涪 ‘ ．k 0 卢 F．，▲●●●●I●●●●上 万方数据 科技情报开发与经济 SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2010年第20卷第20期 文章编号：1005-6033(2010)20-0190-03 限矩型液力耦合器的研究与应用 闫向元 (同煤集团大唐塔山煤矿有限公司，山西大同，037001) 摘要：介绍了浪力耦合器的工作原理、功能和特点，对英分类与参数、使用与维修进 行了说明。 关键词：限矩型液力耦合器；工作原理；动力机；工作机 中图分类号：11D44 文献标识码：A 限矩型液力耦合器是一种应用广泛的通用传动元件，置于 动力机与工作机之同传递扭矩，在塔山煤矿主要应用于胶带输 送机巾电机与减速机之间的连接。笔者结合塔山煤矿的实际，从 液力耦合器的原理、功能、特点、分类与参数来阐述液力耦合器 的使用与维修。 收稿日期：2010-05—25 口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片。释放液体动能来推 动涡轮旋转做功，实现涡轮将液体动能转化为机械能的过程。当液 体的动能减小后，在其后的液体推动下由涡轮流出而进人泵轮，再 开始新的能量转化。如此周而复始，输入与输出在没有直接机械连 接的情况下由液体动能完成柔性的成功连接(见图1、图2)。 l 限矩型液力耦合器原理 2限矩型液力耦合器功能 在动力机带动耦合器转动时，首先由泵轮将耦合器腔内液体 搅动，在离心力的作用下，腔内液体从半径较小的流道进口处被加 速，并抛向半径较大的流道口处，从而液体的动量加大．在泵轮出c_‘-c-u●㈣⋯⋯n●⋯，-c●c●⋯⋯ 况见图5。 (1)柔性传动功能。限矩型液力耦合器具有柔性传动功能， 能有效地减缓冲击，隔离扭振，提高传动品质。 (2)电机轻载启动功能。当电机启动时。力矩甚微，接近于空载 3结语 通常，供电教材中关于上述问题的分析直接给出图4和网5， 省略了必要的理论推导和分析说明，或者说仅给出了结论，显然存 在不足之处。本文可作为供电教材中关于该内容的有益补充。 参考文献 [1]唐志平．供配电技术[M]．2版．北京：电子工业出版社，2008． [2]刘介才．工厂供电[M]．3版．北京：机械工业出版社，1998． [3]刘佩苏．不对称运行与对称分量法EJ]．江苏电机工程，2002， 2l(5)：47—50． (责任编辑：胡建平) 第一作者简介：隋浩，男，1972年6月生，1995年毕业于 山西矿业学院工业电气及其自动化专业，工程师．中煤电气有限 公司，北京市顺义区林河开发区林河大街9号，101300． DiscussionontheThrough-currentonthePrimarySideOwing totheShortCircuitontheSecondarySideofTransformer SUIHao，CHENGYu-bo，SUITao ABSTRACT：Asforthethrough-currentontheprimarysideowingtotheshortcircuitonsecondarysideoftransformer,its distributionisdifferentfromthatoftheshort-circuitcurrentonthesecondaryside，andtheanalysisbasedonsymmetrical componentmethodisanimportantpathforsolvingthisproblem．Thestudentsofnon—electric—powerspecialtyareshortof thetheoreticalfoundationofsymmetricalcomponentmethod，howeverthecontentsofthispartintheteachingmaterialsof power-supplytechnologywithdifferenteditionsaretoosimple，andtheconclusionsseemtobeabrupt，whichmakesthe teachingandlearningdifficult．Inthelightoftheseproblems，thispaperintroducesbrieflythecontentsofsymmetrical componentmethod，andbyusingtheexamples，expoundssomecommonmethodsfortheanalysisandcalculationofthe through-currentoftransformer． KEYWORDS：transformer；,throulgh-current；symmetricalcomponentmethod 190 万方数据