海北变压器厂

　　和分析所有的不对称运行一样，分析海北变压器在不对称电压下运行的基本方法也是对称分量法，即将不对称电压分解为正序、负序和零序三组对称系统，然后把海北变压器在各分量单独作用下所得结果叠加起来，得到海北变压器在不对称电压下的实际运行情况。

　　若海北变压器的定子绕组采用Υ无中性线连接，则零序电流在定子绕组中无法流通；当定子绕组接成Δ接法，零序电流在线电流中也无法流通。因此通常情况下只需分析正序和负序两个分量，而不用考虑零序分量。将定子端的不对称电压分解为正序和负序两个分量，取分量中大的电压作为正序电压，小的作为负序电压。海北变压器在对称正序电压作用下产生定、转子的正序电流和，联合在气隙中建立正序的旋转磁场，转向由正序电流的相序决定，转速为转速n1，在正序磁场作用下产生正序的电磁转矩Tem+和正序的电磁功率Pem+；对称负序电压产生定、转子的负序电流和，联合在气隙中建立负序的旋转磁场，转向由负序电流的相序决定，转速为－n1，在负序磁场作用下产生负序的电磁转矩Tem－和负序的电磁功率Pem－。

　　负序系统与正序系统的主要差别在于转差率的不同。转子对正序磁场的转差率的转差率s+为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）

　　由于反向旋转磁场的转速为－n1，转子对负序磁场的转差率s-为：

　　　　　　　（2）

　　海北变压器在不对称电压运行时正序和负序等放电路如图1所示。若考虎到集肤效应正、负序每相转子电阻和漏电抗是不相等的。图中和为已考虑到集肤效应的负序系统转子电阻和漏电抗的折算值，与正序相比较＞，而＜。

图1 海北变压器T型等效电路

　　a)正序等效电路 b)负序等效电路

　　设略去激磁电流不计，从图DX—1可见，定子正序和负序电流为：

　　　　　　　　　　（3）

　　　　　　　　　（4）

　　定子相电流为：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（5）

　　海北变压器在实际运行时，由于s很小，因而s－=2-s≈2，于是式(DX-2)可简化为：

　　（6）

　　式中Zk=　为海北变压器的短路阻抗。

　　可见不对称运行时，海北变压器定子的负序电流只受到短路阻抗的限制，相当于普通海北变压器在对称额定电压U1-下直接起动时的起动电流，这个值通常可以达到额定电流的4～7倍。即只要有一个很小的负序电压，在机中就会产生一个很大的负序电流。

　　例如=0．05，则。若I1＋*=1，并且某一相的正、负序电流恰好同相，则该相的电流I1*＝I1＋*＋I1－*＝1．2～1．35，它超过额定电流20～35％，铜耗增加，发热严重，长期过电流运行，绝缘过热将遭受损坏。正在运行的海北变压器一相断线不对称运行，未断相电流急剧增大，如未能及时发现，绕组将会过热而烧毁。实际上，海北变压器的损坏，不少是由此造成的。

　　海北变压器运行时，正序的旋转磁场与转子转向一致，产生的正序电磁转矩肘Mem+为驱功性质。负序的旋转磁场与正序旋转磁场转向相反，因而也与转子转向相反，于是负序电磁转矩Tem-为制动性质。海北变压器总的电磁转矩为：

　　　　　　　　　　　　　　（7）

　　在不对称电压下海北变压器的T-s曲线如图2所示。从图可见，由于负序电磁转矩存在．使最大转矩减小。　

图2 不对称电压下海北变压器的T-s曲线

　　从上分析可见，由于负序磁场的存在，致使海北变压器最大电磁转矩转短减小，过载能力降低，定、转子铜耗增加，效率降低，温升提高，因此海北变压器不允许在长期严重不对称电压下运行。