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发电厂电气部分课程设计发电厂电气部分课程设计评语:考勤(10)守纪(10)设计过程(40)设计报告(30)小组答辩(10)总成绩(100)专业:电气工程及其自动化班级:电气1003班姓名:王磊学号:200911235指导教师:赵峰兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月12日1设计原始题目变压器是电力网中的重要电气设备,由于连续运行的时间长,为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性,在运行中通常将两台或以上变压器并列运行,这次设计的主要目的就是通过计算来研究变压器在不同变比等不同情况下对并列运行的影响。1.1具体题目在发电厂和变电所中,为了满足运行的可靠性和经济性,以及当单台变压器的容量不能满足要求时,一般均采用两台及以上的变压器并列运行。当不能满足并列运行条件时,变压器平衡电流的大小以及影响平衡电流大小的因素成为我本次课程设计的主要对象,所以具体题目如下:两台三相变压器的高压侧额定电压相同,低压侧额定电压不等。求她们并联运行时的平衡电流。两台变压器的已知条件如表1所示,如果变压器Ⅰ的由5.1至5.4试问平衡电流有无变化,其值等于多少?表1两台变压器参数参数变压器Ⅰ变压器Ⅱ2900350035/6.635/6.039.6/20052.8/3005.15.11.2要完成的内容结合我本学期所学知识,以及教材《发电厂电气部分》中对变压器并列运行的介绍,完成平衡电流的公式推导与具体题目的详细计算,同时当一些变压器参数发生变化时,平衡电流的变化。2设计课题的计算与分析由于三相变压器和单相变压器的原理是相同的,为了便于分析,以两台单相变压器并列运行为例分析。由于两台变压器原边电压相等,电压比不相等,副边绕组中的感应电动势也就不相等,所以会影响变压器的并列运行,同时由于其他参数的不同,比如短路电压,联结组号等参数的不同都会影响变压器的并列运行,所以本次设计的计算和分析主要围绕以上因素影响下的变压器平衡电流的大小。2.1计算的意义变压器并列运行最理想的运行情况是:当变压器已经并列起来,但还没有带负荷时,各台变压器之间应没有循环电流;同时带上负荷后各台变压器能合理地分配负荷,即应该按照它们各自的容量比例来分担负荷。因此,为了达到理想的运行情况,变压器并列运行时必须满足下面条件:(1)各台变压器的电压比(变比)应相同(2)各台变压器的阻抗电压应相等(3)各台变压器的接线组别应相同。下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生的不良后果:I.当变压器变比不同时。图Ⅰ表示单相变压器Ⅰ和Ⅱ并联运行的接线图。变比不同时,当一次侧接上电源后,二次绕组中存在电势差△E,并在二次绕组和一次绕组中产生平衡电流Ib2和Ib1,根据并联运行变压器的等值电路图中已知的参数可以表示出空载运行时平衡电流Ib2。图一两台变比不同的单相变压器并联运行E2I,E2Ⅱ分别为I、II号变压器二次电动势;E1为I、II变压器一次几何平均电动势;ZKI(1)、ZKII(1)分别为I、Ⅱ号号变压器归算到一次侧的阻抗;ZKI(2)、ZKII(2)分别为I、Ⅱ号变压器归算到二次侧的阻抗;k为2台变压器的几何平均变压比;kI、kII分别为I、II号变压器的变压比;又因为有:和其中,故可得到一次绕组和二次绕组中的平衡电流关系,即:其中,令,则式中、分别为I、II号变压器的短路电压标么值;△k*为两台变压器变压比差对于平均变压比的标么值。假设以及,则得由上式可知,平衡电流决定于△k*和变压器的内部阻抗,变压器的内部阻抗通常很小,即使△k*不大,即两台变压器的变比相差不大,也可能引起很大的平衡电流。II.电压不同时变压器的并列运行有一组变压器并联运行,它们的电流分别为、、···,短路阻抗分别为、、···、,假定它们的变比相同,则变压器中的电压降是一样,即故如果阻抗角相同,则所以,第j台变压器有如下关系式中:为总负荷。当两台变压器并联运行时,有同时,当其他条件发生变化时,也会产生很多的不良后果,如;(1)如果绕组接线组别不同,在变压器同相的二次侧会出现很大的电位差,由于变压器二次阻抗很小,将会产生很大的环流而烧毁变压器。(2)如果变压比超过规定误差值时,在两台变压器绕组间由于电位差的存在,必然有循环电流存在。变压比误差越大,则环流越大,这样不仅造成较大的功率损耗,严重时还会烧毁变匝器。(3)如果阻抗电压(又称短路电压百分比)超过规定误差值时,会造成负荷分配不平衡,容量大的变压器欠载,容量小的变压器过载。(4)如果容量比超过3:1,阻抗电压也相差较大,同样满足不了条件(3)。因为,变压器并联运行条件的计算成了变压器选