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电力变压器短路条件下绕组热稳定性的计算与分析_于佰鑫

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文档简介:

电力变压器短路条件下绕组热稳定性的计算与分析_于佰鑫电力变压器短路条件下绕组热稳定性的计算与分析于佰鑫,刘文里,邢雁凯,李祎春,牛一博(哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080)摘要:推导了变压器突发短路工况后短路电流的全电流及其稳态分量作用下绕组平均温度的计算公式,并进行了实例计算,同时将所求得的温度与标准中的温度进行对比,得出短路电流持续时间、稳态短路电流倍数与绕组温升之间的变化规律。关键词:变压器;热稳定性;暂态分量中图分类号:TM401文献标识码:B文章编号:1001-8425(2016)05-0008-041引言变压器二次侧突发短路工况下,流经绕组的短路电流可达额定电流的几倍甚至几十倍,此时变压器的短路损耗是额定运行时的几十至几百倍,使得绕组温度骤然增加,若在短时间内不能排除故障,变压器的绕组将有被烧坏的可能,并影响绕组的机械强度。短路情况下流过变压器绕组的短路电流中存在着周期性分量与非周期性分量,绕组平均温度的迅速上升是两个电流相叠加的结果。因此,计算变压器突发短路工况下绕组的热稳定性,应同时计及稳态短路电流与暂态短路电流。2计算原理2.1时间常数计算短路电流暂态分量衰减的速度主要取决于衰减系数(与时间常数互为倒数),因此欲精确计算绕组短路后的平均温度,须准确计算其时间常数τ。短路电流暂态分量过渡过程的时间常数为:τ=Ld/rd(1)双绕组变压器,漏感系数Ld与等效电阻rd为:rd=ΔPKUN2SN2×103(Ω)(2)Ld=Xdω=Xd(%)100×UN2SN2×1032πf(H)(3)式中ΔPK———变压器的短路损耗,kWUN———变压器与IN对应侧绕组的额定电压,kVSN———变压器的额定容量,kVAXd———变压器绕组电抗值,ΩXd(%)———短路电抗百分值f———频率,Hzω———角速度,rad/s对三绕组变压器,可参考有关文献求出其Ld和rd的值。2.2绕组平均温升计算文献[5]中变压器绕组短路后铜绕组平均温度计算公式为:AnalysisandCalculationofWindingThermalStabilityinPowerTransformerunderShort-CircuitConditionsYUBai-xin,LIUWen-li,XINGYan-kai,LIYi-chun,NIUYi-bo(HarbinUniv

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