零序電壓形成的原因
在單相四線電路中,單相電壓的相量和為零,即Ia+Ib+IC=0。 如果單相四線接一個電壓互感器零序電流過大的原因,此時感應電壓為零。 當電路發生觸電或短路故障時,電路中就會流過短路電壓。 此時,通過變壓器的單相電壓的相量和不等于0,其相量和為:Ia+Ib+Ic=I(短路電壓)。 中科節能、省電、節能、環保。
這樣,變壓器的次級線圈中就有感應電流。 該電流被施加到測量部分的電子放大器電路。 與保護區裝置預定的工作電壓值相比,如果低于工作電壓,雖然敏感熔斷器動作,但作用于執行裝置跳閘。 這里連接的變壓器稱為零序電壓互感器。 單相電壓的相量和不為零,形成的電壓就是零序電壓。
形成零序電壓的條件:無論是橫向故障、縱向故障,還是正常與異常情況不對稱,只要有零序電流即可; 零序電壓有路徑。
亂序、負序、零序的出現是當系統電流與電流出現不對稱現象時,將單相的不對稱分量分析成同方向的對稱分量和零序分量。 只要是單相系統,都可以分解以上三個組成部分。 對于理想的電力系統,由于單相對稱,負序分量和零序分量的值都為零。 當系統發生故障時,單相出現不對稱,只有這樣才能分解出帶幅值的負序和零序分量。 因此,通過測量這兩個正常情況下不應該出現的部件,就可以知道系統出現了故障。 過錯。
零序電壓的危害一、對配電變壓器的影響
(1)單相負載不平衡會降低變壓器的損耗:
變壓器損耗包括空載損耗和負載損耗。 一般情況下,變壓器的工作電流基本不變,即空載損耗是一個常數。 負載損耗隨變壓器運行負載的變化而變化,并與負載電壓的平方成反比。 當單相負載不平衡時,變壓器的負載損耗可以視為三個三相變壓器的負載損耗之和。
由物理定律我們知道:假設a、b、c3個數都小于等于0,則a+b+c≥3√abc。
當a=b=c時,代數和a+b+c達到最小值:a+b+c=3√abc。
因此,我們可以假設變壓器的單相損耗為:Qa=Ia2R、Qb=Ib2R、Qc=Ic2R,其中Ia、Ib、Ic為變壓器二次負載相電壓,R為相變壓器的內阻。 則變壓器的損耗表達式如下:
Qa+Qb+Qc≥3√〔(Ia2R)(Ib2R)(Ic2R)〕
由此可見,當變壓器的負載一定時,當Ia=Ib=Ic時,即單相負載達到平衡時,變壓器的損耗最小。
則變壓器損耗為:
當變壓器單相平衡運行時,即Ia=Ib=Ic=I時,Qa+Qb+Qc=3I2R;
當變壓器運行在最大不平衡時,即Ia=3I,Ib=Ic=0,Qa=(3I)2R=9I2R=3(3I2R);
即最大不平衡時的可變損失是平衡時的3倍。
(2)單相負載不平衡可能導致變壓器著火的嚴重后果:
當出現上述不平衡現象時,重負載相電壓過大(增大3倍),擁擠過多,可能導致定子和變壓器油過熱。 定子過熱會導致絕緣老化; 變壓器油過熱會導致油質變壞,使變壓器的絕緣性能迅速增加,降低變壓器的壽命(溫度每下降8℃,使用壽命將減少一半) )零序電流過大的原因,甚至燒毀定子。
(3)單相負載不平衡運行會導致變壓器零序電壓過大,局部金屬件溫升增大:
變壓器在單相不平衡負載下運行,不可避免地會形成零序電壓,而變壓器內部零序電壓的存在會在鐵芯中形成零序磁路。 或其他金屬預制構件形成回路。 但配電變壓器的設計并未將這種金屬預制部件視為導磁部件,由此產生的磁滯和渦流損耗會導致部件發熱,導致局部金屬部件溫度異常下降嚴重時會造成變壓器運行過程中的交通事故。 。
二、對高壓線路的影響
(1)減少高壓線路損耗:
當低壓側單相負載平衡時,6~10kV高壓側也平衡。 設高壓線路各相電壓為I,其功率損耗為:ΔP1=3I2R
低壓電網的單相負載不平衡會反映到高壓側。 最大不平衡時,高壓相應相為1.5I,另外兩相為0.75I。 功率損耗為:
ΔP2=2(0.75I)2R+(1.5I)2R=3.=1.125(3I2R);
即高壓線路功耗降低12.5%。
(2)減少高壓線路合閘次數,降低開關柜的使用壽命:
我們知道,高壓線路的過流故障占相當大的比例,其原因就是電壓過大。 低壓電網單相負載不平衡可能導致高壓某相電壓過大,導致高壓線路過流合閘停水,造成大面積停水和交通事故。 同時,變電站開關柜的頻繁合閘會增加其使用壽命。
3、對配電盤及低壓線路的影響
(1)單相負載不平衡會降低線損:
單相四線供電線路,負載均布到單相,每相電壓為I,中性線電壓為零,功率損耗為:ΔP1=3I2R
最大不平衡時,即一相為3I,另外兩相為零,中性線電壓也為3I,則功率損耗為:
ΔP2=2(3I)2R=18I2R=6(3I2R);
即最大不平衡時的功耗是平衡時的6倍。 換句話說,如果每月最大不平衡損失,那么平衡處僅損失。 由此我們可以看到減少單相負載損耗的潛力。
(2)單相負載不平衡可能導致燒線路、燒開關柜的嚴重后果:
當出現上述不平衡時,重負載相電壓過大(增大3倍),過載次數過多。 因為發熱量Q=0.,如果電壓增加3倍,發熱量就會增加9倍,可能會導致相線溫度線性上升,進而燒毀。 又由于中性線的截面通常應為底座截面的50%,但在選擇時,有的往往太小,而且接頭質量不好,使導線的內阻增大。降低了。 中性線燒斷的可能性較高。
同理,在配電盤上,開關重載相燒毀,接觸器重載相燒毀,從而造成整機損壞等嚴重后果。
4、對供電企業的影響
供電企業直接管理入戶,低壓電網的高耗電,會增加供電企業的經濟效益,甚至給供電企業帶來巨大的損失。 農用鉗工在站區承包煤炭消耗,煤耗高的農用鉗工的獎金被扣發,甚至工資也不發。
燒變壓器、燒線路、燒開關柜,一方面降低了供電企業的供電成本,另一方面又長期停水維修、更換貨物,造成供電量減少,不僅增加了供電企業的經濟效益,而且影響了供電企業的聲譽。
5、對用戶的影響
單相負載不平衡、一兩相負載異常,必然會降低線路電壓降,提高電能質量,影響用戶對家用電器的使用。
變壓器燒毀、線路燒斷、開關柜燒毀等都會影響用戶的供電,輕則造成不便,重則造成巨大的經濟損失。 中性線燒斷還可能導致大量低壓家用電器被燒毀。