零序电压形成的原因
在单相四线电路中,单相电压的相量和为零,即Ia+Ib+IC=0。 如果单相四线接一个电压互感器零序电流过大的原因,此时感应电压为零。 当电路发生触电或短路故障时,电路中就会流过短路电压。 此时,通过变压器的单相电压的相量和不等于0,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(短路电压)。 中科节能、省电、节能、环保。
这样,变压器的次级线圈中就有感应电流。 该电流被施加到测量部分的电子放大器电路。 与保护区装置预定的工作电压值相比,如果低于工作电压,虽然敏感熔断器动作,但作用于执行装置跳闸。 这里连接的变压器称为零序电压互感器。 单相电压的相量和不为零,形成的电压就是零序电压。
形成零序电压的条件:无论是横向故障、纵向故障,还是正常与异常情况不对称,只要有零序电流即可; 零序电压有路径。
乱序、负序、零序的出现是当系统电流与电流出现不对称现象时,将单相的不对称分量分析成同方向的对称分量和零序分量。 只要是单相系统,都可以分解以上三个组成部分。 对于理想的电力系统,由于单相对称,负序分量和零序分量的值都为零。 当系统发生故障时,单相出现不对称,只有这样才能分解出带幅值的负序和零序分量。 因此,通过测量这两个正常情况下不应该出现的部件,就可以知道系统出现了故障。 过错。
零序电压的危害一、对配电变压器的影响
(1)单相负载不平衡会降低变压器的损耗:
变压器损耗包括空载损耗和负载损耗。 一般情况下,变压器的工作电流基本不变,即空载损耗是一个常数。 负载损耗随变压器运行负载的变化而变化,并与负载电压的平方成反比。 当单相负载不平衡时,变压器的负载损耗可以视为三个三相变压器的负载损耗之和。
由物理定律我们知道:假设a、b、c3个数都小于等于0,则a+b+c≥3√abc。
当a=b=c时,代数和a+b+c达到最小值:a+b+c=3√abc。
因此,我们可以假设变压器的单相损耗为:Qa=Ia2R、Qb=Ib2R、Qc=Ic2R,其中Ia、Ib、Ic为变压器二次负载相电压,R为相变压器的内阻。 则变压器的损耗表达式如下:
Qa+Qb+Qc≥3√〔(Ia2R)(Ib2R)(Ic2R)〕
由此可见,当变压器的负载一定时,当Ia=Ib=Ic时,即单相负载达到平衡时,变压器的损耗最小。
则变压器损耗为:
当变压器单相平衡运行时,即Ia=Ib=Ic=I时,Qa+Qb+Qc=3I2R;
当变压器运行在最大不平衡时,即Ia=3I,Ib=Ic=0,Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R);
即最大不平衡时的可变损失是平衡时的3倍。
(2)单相负载不平衡可能导致变压器着火的严重后果:
当出现上述不平衡现象时,重负载相电压过大(增大3倍),拥挤过多,可能导致定子和变压器油过热。 定子过热会导致绝缘老化; 变压器油过热会导致油质变坏,使变压器的绝缘性能迅速增加,降低变压器的寿命(温度每下降8℃,使用寿命将减少一半) )零序电流过大的原因,甚至烧毁定子。
(3)单相负载不平衡运行会导致变压器零序电压过大,局部金属件温升增大:
变压器在单相不平衡负载下运行,不可避免地会形成零序电压,而变压器内部零序电压的存在会在铁芯中形成零序磁路。 或其他金属预制构件形成回路。 但配电变压器的设计并未将这种金属预制部件视为导磁部件,由此产生的磁滞和涡流损耗会导致部件发热,导致局部金属部件温度异常下降严重时会造成变压器运行过程中的交通事故。 。
二、对高压线路的影响
(1)减少高压线路损耗:
当低压侧单相负载平衡时,6~10kV高压侧也平衡。 设高压线路各相电压为I,其功率损耗为:ΔP1=3I2R
低压电网的单相负载不平衡会反映到高压侧。 最大不平衡时,高压相应相为1.5I,另外两相为0.75I。 功率损耗为:
ΔP2=2(0.75I)2R+(1.5I)2R=3.=1.125(3I2R);
即高压线路功耗降低12.5%。
(2)减少高压线路合闸次数,降低开关柜的使用寿命:
我们知道,高压线路的过流故障占相当大的比例,其原因就是电压过大。 低压电网单相负载不平衡可能导致高压某相电压过大,导致高压线路过流合闸停水,造成大面积停水和交通事故。 同时,变电站开关柜的频繁合闸会增加其使用寿命。
3、对配电盘及低压线路的影响
(1)单相负载不平衡会降低线损:
单相四线供电线路,负载均布到单相,每相电压为I,中性线电压为零,功率损耗为:ΔP1=3I2R
最大不平衡时,即一相为3I,另外两相为零,中性线电压也为3I,则功率损耗为:
ΔP2=2(3I)2R=18I2R=6(3I2R);
即最大不平衡时的功耗是平衡时的6倍。 换句话说,如果每月最大不平衡损失,那么平衡处仅损失。 由此我们可以看到减少单相负载损耗的潜力。
(2)单相负载不平衡可能导致烧线路、烧开关柜的严重后果:
当出现上述不平衡时,重负载相电压过大(增大3倍),过载次数过多。 因为发热量Q=0.,如果电压增加3倍,发热量就会增加9倍,可能会导致相线温度线性上升,进而烧毁。 又由于中性线的截面通常应为底座截面的50%,但在选择时,有的往往太小,而且接头质量不好,使导线的内阻增大。降低了。 中性线烧断的可能性较高。
同理,在配电盘上,开关重载相烧毁,接触器重载相烧毁,从而造成整机损坏等严重后果。
4、对供电企业的影响
供电企业直接管理入户,低压电网的高耗电,会增加供电企业的经济效益,甚至给供电企业带来巨大的损失。 农用钳工在站区承包煤炭消耗,煤耗高的农用钳工的奖金被扣发,甚至工资也不发。
烧变压器、烧线路、烧开关柜,一方面降低了供电企业的供电成本,另一方面又长期停水维修、更换货物,造成供电量减少,不仅增加了供电企业的经济效益,而且影响了供电企业的声誉。
5、对用户的影响
单相负载不平衡、一两相负载异常,必然会降低线路电压降,提高电能质量,影响用户对家用电器的使用。
变压器烧毁、线路烧断、开关柜烧毁等都会影响用户的供电,轻则造成不便,重则造成巨大的经济损失。 中性线烧断还可能导致大量低压家用电器被烧毁。