变压器短路计算分析
变压器短路电流计算法
变压器短路电流计算法变压器短路电流计算是电力系统设计中重要的一部分，也是保护设备选择和系统运行的基础。
短路电流计算的目的是确定短路过程中的电流大小，以确定是否需要采取适当的保护措施。
本文将详细介绍变压器短路电流计算方法。
一、短路定义短路是指电路中两个或多个电源之间或不同回路之间的金属部分直接导通，导致电流异常增大。
变压器短路是指变压器的绕组之间或变压器与外部电路之间的直接接触，导致电流超过额定值。
二、短路过程当一个变压器发生短路时，它会引起瞬态电流，初始时刻电流是最大的，然后逐渐减小并趋于稳定。
整个短路过程可以分为两个阶段：1.瞬态过程：短路刚刚发生时，绕组电流急剧增加，达到最大值。
这个过程通常只持续几十毫秒。
2.稳态过程：随着时间的推移，电流逐渐减小并趋于稳定。
此时，电流大小基本上由短路阻抗决定。
三、短路电流计算方法1.建立等效电路模型法该方法通过建立变压器的等效电路模型，将变压器简化为电抗、电阻和电源的等效电路。
根据这个电路模型，计算短路电流的大小和时间。
步骤如下：a.使用变压器的等效电路模型，包括电抗和电阻。
b.确定短路位置和短路阻抗。
c.根据短路位置和阻抗，计算短路电流的大小和时间。
2.使用阻抗法该方法通过测量变压器的阻抗值，确定短路电流的大小。
步骤如下：a.测量变压器的电阻和电抗值。
b.确定短路位置和短路阻抗。
c.根据短路阻抗，计算短路电流的大小。
四、短路电流计算注意事项在进行短路电流计算时，需注意以下事项：1.变压器短路电流计算一般采用对称组件法，即只考虑对称电流分量。
这是因为变压器通常是对称结构。
2.短路电流的计算需要考虑变压器的不同运行状态，如空载和负载情况。
这是因为变压器的负载程度会影响电抗和电阻的数值，进而影响短路电流的大小。
3.短路电流计算需要考虑变压器绕组的连接方式，如星形和三角形连接。
这是因为绕组的连接方式会影响短路电流的路径和数值。
4.在进行短路电流计算时，需考虑变压器的保护设备。
变压器短路损耗计算
变压器短路损耗计算变压器短路损耗是指在短路状态下，变压器内部产生的电流通过变压器的内部损耗所消耗的电功率。
短路损耗由电流的二次方乘以变压器的电阻所决定，计算短路损耗需要考虑变压器的额定电压、额定电流、电阻等参数。
变压器短路损耗可以分为铜损耗和铁损耗两部分。
铜损耗又称为Ohmic损耗，是指电流通过变压器的电阻而产生的损耗。
铁损耗是指由于磁路中存在铁芯的磁导率不一致、磁化特性不良等原因导致的能量损耗。
计算变压器短路损耗的步骤如下：1. 确定变压器的额定电流和额定电压。
额定电流是指变压器能够长时间运行的最大电流，额定电压是指变压器设计的工作电压。
这两个参数通常可以在变压器的额定数据中找到。
2. 计算变压器的短路阻抗。
短路阻抗是指在给定电压下，短路电流通过变压器时的阻抗。
通常可以根据变压器的电阻和电抗计算得到。
短路阻抗可以通过以下公式计算：短路阻抗 = (额定电压的百分比阻抗)/ 1003. 根据变压器的短路阻抗和额定电流，计算变压器的短路电流。
短路电流可以通过以下公式计算：短路电流= 额定电流/ 短路阻抗4. 计算变压器的铜损耗。
铜损耗可以通过以下公式计算：铜损耗 = 短路电流^2 * 变压器的电阻5. 计算变压器的铁损耗。
铁损耗通常可以在变压器的额定数据中找到，也可以根据变压器的额定功率和额定电流计算得到。
最后，将铜损耗和铁损耗相加，即可得到变压器的短路损耗。
需要注意的是，在计算短路损耗时，要根据变压器的实际情况进行修正。
例如，考虑变压器的损耗系数、温度等因素对损耗的影响，以提高计算结果的准确性。
总结起来，变压器短路损耗的计算需要确定变压器的额定电流和额定电压，计算短路阻抗和短路电流，然后计算铜损耗和铁损耗，最后将两者相加即可得到变压器的短路损耗。
变压器短路电流计算
变压器短路电流计算变压器的短路电流计算涉及到多个因素，包括变压器的额定电流、变压器的阻抗、短路电流的时间常数等。
计算短路电流的方法有两种，一种是基于电源电压和变压器的额定电压计算的直接短路电流，另一种是基于变压器的布鲁脱公式计算的复杂短路电流。
首先，我们来讨论直接短路电流的计算方法。
直接短路电流是指在短路故障条件下，电源的电压为额定电压，短路电流可达到的最大值。
直接短路电流的计算公式如下：Isc = U / ( √3 * Z)其中，Isc表示短路电流，U表示电源的电压，√3是一个常数，代表三相电流的平均系数，Z表示变压器的阻抗。
短路阻抗是变压器的一个重要参数，它决定了在短路故障条件下，变压器能输出的最大电流。
它是通过试验或计算得到的，通常以百分比的形式表示。
短路阻抗的计算公式如下：Z=(U1/U2)^2*S/U1其中，Z表示短路阻抗，U1表示一次侧的电压，U2表示二次侧的电压，S表示变压器的额定容量。
接下来，我们来介绍复杂短路电流计算的方法。
复杂短路电流是指在短路故障条件下，电源电压为实际测得的电压值，短路电流的波形是一个复杂的曲线。
复杂短路电流的计算需要用到布鲁脱公式，该公式是变压器短路电流计算中的一种常用方法。
布鲁脱公式如下：Isc' = Usc' / Z其中，Isc'表示复杂短路电流，Usc'表示实际测得的电源电压，Z表示变压器的阻抗。
需要注意的是，复杂短路电流的计算需要基于实测的数据，包括电源电压和变压器的阻抗。
此外，变压器的短路电流还与短路电流的时间常数有关。
时间常数是指电路的响应时间，它表示短路电流的波形随着时间的变化情况。
短路电流的时间常数决定了电流的上升速度和达到稳定值的时间。
时间常数的计算需要根据具体的电路参数来进行。
综上所述，变压器的短路电流计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
计算方法包括直接短路电流计算和复杂短路电流计算，其中直接短路电流计算是基于电源电压和变压器的阻抗的简化计算方法，而复杂短路电流计算需要考虑实测的电源电压和阻抗。
电力变压器的短路电流计算与分析
电力变压器的短路电流计算与分析在电力系统中，电力变压器是不可或缺的关键设备之一。
为了确保电力系统的正常运行和设备的安全性，我们需要对电力变压器的短路电流进行准确的计算和分析。
本文将介绍电力变压器的短路电流计算原理和各种因素的影响，以及如何进行有效的分析和控制。
一、电力变压器的短路电流计算原理电力变压器的短路电流计算是基于电力系统的Ohm定律和电压共享定律等基本原理进行的。
根据Ohm定律，电流与电压和阻抗之间的关系为I=U/Z，其中I代表电流，U代表电压，Z代表阻抗。
而电压共享定律用于计算电路中不同支路的电压分布。
在短路电流计算中，我们首先需要确定电力系统中各个节点和支路的电压及阻抗信息。
然后，根据电流的分布规律，利用Ohm定律和电压共享定律进行计算，最终得出电力变压器的短路电流大小和分布情况。
二、影响电力变压器短路电流的因素1. 电源电压：电源电压的大小直接影响到短路电流的大小。
电压越高，短路电流越大。
2. 电源电阻：电源电阻越小，短路电流越大。
3. 变压器阻抗：变压器的阻抗决定了短路电流的大小。
阻抗越小，短路电流越大。
4. 变压器容量：变压器的容量越大，短路电流越大。
5. 线路电抗：线路的电抗越大，短路电流越小。
以上因素的相互影响会导致电力系统中的短路电流变化，因此在计算和分析短路电流时需要综合考虑各种因素的影响。
三、电力变压器短路电流的分析通过对电力变压器的短路电流进行分析，可以发现潜在的问题并采取相应的措施进行改善。
以下是电力变压器短路电流分析的步骤：1. 收集变压器和电力系统的基本信息，包括变压器的额定容量、额定电压和阻抗等数据，以及电力系统的拓扑结构和支路参数等。
2. 根据收集到的信息，绘制电力系统的等值图，将变压器和支路等抽象为等效电路。
3. 利用电流计算方法，结合Ohm定律和电压共享定律等基本原理，计算电力系统中各个节点和支路的电压和电流。
4. 根据计算结果，确定电力变压器的短路电流大小和分布情况，分析各个节点和支路的短路电流水平。
变压器的短路电流计算方法
变380V低压侧短路电流计算：＝6％时Ik＝25Se＝4％时Ik＝37Se上式中Uk：变压器的阻抗电压,记得好像是Ucc;Ik：总出线处短路电流ASe：变压器容量KVA3;峰值短路电流＝Ik4.两相短路电流＝Ik5.多台变压器并列运行Ik＝S1+S2+;;;;SnUk变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算一.概述供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作;为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件;二.计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多;具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限;只要计算35KV及以下网络元件的阻抗;2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻;3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件;因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流;能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流;三.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要;一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法;在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念;1.主要参数Sd三相短路容量 MVA简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值KA简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值KA 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值KA 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗W其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量Sjz和基准电压Ujz.将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值相对于基准量的比值,称为标么值这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算.1基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ KV3因为S=UI 所以 IJZ KA442标么值计算容量标么值 S =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S = 200/100=2.电压标么值 U= U/UJZ ; 电流标么值 I =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: Id = 1/x 总电抗标么值的倒数.短路电流有效值: Id= IJZ Id=IJZ/ xKA冲击电流有效值: IC = Id √1 2 KC-12 KA其中KC冲击系数,取所以IC =冲击电流峰值: ic = IdKC= Id KA当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取这时:冲击电流有效值IC =IdKA冲击电流峰值: ic = IdKA掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了;公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等;一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流;下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法;4．简化算法1系统电抗的计算系统电抗,百兆为一;容量增减,电抗反比;100除系统容量例：基准容量 100MVA;当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS=100/100＝1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS=100/200＝当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS=100/∞＝0系统容量单位：MVA系统容量应由当地供电部门提供;当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量;如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA;则可认为系统容量S=4010000V=692MVA, 系统的电抗为XS=100/692＝;2变压器电抗的计算110KV, 除变压器容量；35KV, 7除变压器容量；10KV{6KV}, 除变压器容量;例：一台35KV 3200KVA变压器的电抗X=7/=一台10KV 1600KVA变压器的电抗X==变压器容量单位：MVA这里的系数,7,实际上就是变压器短路电抗的％数;不同电压等级有不同的值; 3电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折;例：有一电抗器 U=6KV I= 额定电抗 X=4% ;额定容量 S=6= MVA. 电抗器电抗X={4/}=电抗器容量单位：MVA4架空线路及电缆电抗的计算架空线：6KV,等于公里数；10KV,取1/3；35KV,取 3％0电缆：按架空线再乘;例：10KV 6KM架空线;架空线路电抗X=6/3=210KV 电缆;电缆电抗X={3}=;这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小; 5短路容量的计算电抗加定,去除100;例：已知短路点前各元件电抗标么值之和为X∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA;短路容量单位：MVA6短路电流的计算6KV,除电抗；10KV,除电抗; 35KV,除电抗; 110KV,除电抗;,150除电抗例：已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=2=;短路电流单位：KA7短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic= 1000KVA以上变压器二次侧短路时：冲击电流有效值Ic=, 冲击电流峰值ic=例：已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=,则该点冲击电流有效值Ic=,＝＝,冲击电流峰值ic==406=;可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗; 欢迎转载,信息来自维库电子市场网。
关于变压器短路电流的计算方式(含实例)
关于变压器短路电流的计算防水（含实例）变压器的二次侧发生短路时，其短路电流如何简便计算呢，可以通过以下公式计算：Isc2=I2N / U KIsc2：变压器二次侧短路电流值；I2N：变压器二次侧额定电流值；U K：变压器的阻抗电压。
这么简单的公式就可以求出来了？那么我们来看一下这个公式是如何得来的，首先我们要了解一下变压器的短路试验。
（1）变压器的短路试验变压器的短路试验时，把二次绕组短路，一次绕组上加一可调的低电压，调节该电压值，使得一次侧和二次侧的电流达到额定电流值时，记下一次侧所加的电压值U1K，短路试验接线示意图如图一所示：根据以上短路试验可以得出：I1N=I2N / k；U K=U1K / U1N；I1N=U1K / ZT=（U1K*U K）/ ZT=（U1N / ZT）* U K；U1N / ZT=I1N / U K=（I2N / k）/U K；【公式一】I1N：变压器一次侧额定电流值；I2N：变压器二次侧额定电流值；k：变压器的变比；U1K：短路试验时，一二次侧达到额定电流值时的一次侧电压；ZT：变压器的阻抗；U K：变压器的阻抗电压。
（2）变压器二次侧短路时当变压器正常运行时，如果二次侧发生短路，短路接线示意图如图二所示：根据图二可以得出：Isc1=U1N / ZT；Isc2= k * Isc1 =k *（U1N / ZT）；【公式二】将以上公式一代入公式二即可得出：Isc2=k * [（I2N / k）/U K]=I2N /U K；Isc1：变压器一次侧短路电流值；Isc2：变压器二次侧短路电流值；k：变压器的变比；U K：变压器的阻抗电压。
以上是单相变压器的短路试验计算，三相变压器的计算于此相同，同样可以计算出变压器二次侧的短路电流为：Isc2=I2N / U K（3）举例计算根据Isc2=I2N / U K公式，变压器的阻抗电压是给定的，只要计算出变压器的二次额定电流，就可以简便的计算出变压器二次侧的额定电流了，我们选用1000kVA容量（阻抗电压为6%）的变压器来计算一下：二次侧额定电流为：I2N=S n /(√3*U2N)=1000/(√3*0.4)=1443（A）二次侧短路电流为：Isc2=I2N / U K =1443 / 6%=24050（A）=24.05（kA）来源：网络如有侵权，请联系删除。
变压器短路参数表达式
变压器短路参数表达式
变压器的短路参数可以用以下表达式表示：
- 短路电流（Isc）：变压器短路时通过短路绕组的电流。
- 短路阻抗（Zsc）：变压器在短路时，短路绕组与正常绕组之间的等效电阻和等效电抗的复数总和。
- 短路阻抗电压降（Vsc）：短路阻抗通过短路电流引起的电压降，也称为短路电阻电压。
- 短路功率（Psc）：变压器在短路时，根据短路阻抗和短路电流计算得出的功率损耗。
上述参数可用以下表达式计算：
1. 短路电流（Isc）= 额定电压（U）/（短路阻抗+ 变压器内阻）
2. 短路阻抗（Zsc）= (短路电压降（Vsc）/ Isc)
3. 短路阻抗电压降（Vsc）= Isc * （短路阻抗+ 变压器内阻）
4. 短路功率（Psc）= 3 * (Isc^2) * Re(Zsc)
其中，变压器内阻表示变压器自身的电阻，通常很小，可以忽略不计。
这些参数对于变压器的短路计算和保护装置的设置非常重要。
它们能够帮助工程师评估变压器在短路情况下的性能，并确保设备运行正常。
变压器抗短路能力计算与分析
表 ，可 计 算 并 联 导 线 间 的 电 流 分 布 、绕 组 截 面 电 流 分 布 、多绕 压 紧 ，辐 向撑 紧”外 ，对 单 个 线 饼 来说 ，还 必 须 “辐 向挤 肾 ”路 时绕 组 中 电 流 ． 绕 组发 生 内部 故 障 时 外 ，还 考 虑 了导 线 匝绝 缘 对 倒 伏 的 影 响 、导 线 圆 角 半 径 对倒 伏
一 般 认 为 ，线 圈 的 辐 向稳 定 性 不 够 ，是 导 致 变压 器损 坏 的
电流 幅 值 ，实 际 最 大短 路 电 流 时 间 小 于 国 标 变 压 器 动 、热稳 定 主要 原 因 。在 充 分 保 证 辐 向 强 度 的基 础 上 ．加 大 了对轴 向稳 定
时限 ，是 保 证 变压 器安 全 运 行 的基 本 条件 ．对 变压 器进 行 抗 短 性 的考 核 ，也 就是 对轴 向抗 倒 伏 力 的 考核 。传 统 理 念上 对 绕 组
（１）两 绕 组 的 三相 变压 器
态 、振 形 也 是 不 断 变 化 的 。 为 全 面 的 考 虑 了这 个 问题 ．采 用 迭
两 绕 组 的 三 相 变 压 器 对 称 短 路 电 流 的 计 算 应 根 据
代 的动 态计 算 方 法 考 虑 受 力 变化 引起 的材 料 性 能 变 化 ．绕 组 ＧＢ１０９４．２００８第 ４．１节 计 算 ：
的 漏磁 分 布 及在 该 磁 场 分布 下轴 向和 幅 向短路 力及 安 全 系数 的 重要 元 件 ，短路 电流 的计 算 依 赖 于 电 力 系统 的参 数 。
（３）影 响 因 素
一 般 认 为 三 相 对 称 短 路 是 最 严 重的 短 路 工 况 ．这 里 先 介
① 材 料 性 能
变压器容量短路电流计算
变压器容量短路电流计算
1.变压器容量计算
变压器容量计算是确定一台变压器最大能够容纳的负载容量的计算方法，其基本计算原理是：根据变压器的结构及技术要求确定变压器的容量
大小，通常要求变压器在负载范围内输出电压为5%以内，过载能力应大
于110%，短路能力应大于150%。
传统的变压器容量计算，一般是根据变压器的售电量和负载电压计算
出其容量，即
对于电力变压器，在确定容量大小时，还须考虑初功率损失（由于铁
芯有铁损）、负载损失及变压器其他损失，以确保它能够为负载提供足够
的电能，并保持变压器的正常工作。
最终容量=初始额定容量X增大系数
Kf
2.短路计算
当变压器在短路状态下工作时，由于变压器的支路中，电流突然增加，从而引起变压器的内部热量大量增加，使绝缘物质老化加快，或产生火花
等有损绝缘物质及铁芯的情况，因此，短路容量是变压器的一项重要性能
指标。
为了确定变压器的短路容量，通常需要求解变压器的最小耐受短路
容量（MVA）
其中，最小耐受短路容量MVA＝XN×KN
其中，XN为变压器的额定容量，KN为系数，通常KN为1.3。
变压器短路计算分析
④流过M侧线路电流只有正序,负序电流 所以 IMA=IK1+IK2=2*(- j0.00833)=- j0.0166
IMB==j0.00833
IMC=j0.00833 流过N侧线路中的电流只有零序电流，没有正 负序电流 所以INA=INB=INC=IK0=-j0.00833
试题3
220KV/110KV/35KV变压器一次绕组为Y0/Y0/△-11 接线，35KV侧没负荷，也没引线，变压器实际当作 两卷变用，采用的保护为微机双侧差动。问这台变 压器差动的二次电流需不需要转角（内部转角或外 部转角）为什么？
侧相间短路阻抗;相间 0度接线不能反应低压 侧相间短路阻抗
Yn侧单相接地短路
Ka
A
Ia=Ik(1)
Ia=1/sqrt(3)Ik(1) a
B
Ib=0
C
Ic=0
0
Ib=0 b
Ic=-1/sqrt(3)Ikc(1) 0
Y/D-11接线变压器y侧b相接地短路
Yn侧单相接地电流相量图
d侧各相电流分布与yn侧接地相有关，d侧滞后于yn侧 接地相的电流为0，其它两相大小相同，相位相反， 数值为故障电流的1/sqrt(3)倍。D侧无零序电流
Y侧单相接地电压相量图
y侧接地相电压为0，其它两相电压较高；d侧电流为0 相电压最高，其它两相电压相等，相间电压较高；d 侧无零序电压。
阻抗的变化
单相测量阻抗: ZA>ZK(短路阻抗)
ZB>Zk;Zc>ZK 相间测量阻抗:
ZAB>ZK;
ZBC>ZK;
ZCA=ZK 单相阻抗不能反应高
压侧接地短路阻抗;相 间0度接线有一相反应 高压侧接地短路阻抗
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在单侧电源线路上发生A相接地短路，假设系统图如下。T变压器Y0/Y-12 接线，Y0侧中性点接地。T′变压器Y0/△-11接线，Y0侧中性点接地。T′ 变压器空载。(10分) 问题：①请画出复合序网图。
②求出短路点的零序电流。
③求出M母线处的零序电压。 ④分别求出流过M、N侧线路上的各相电流值。 设电源电势E=1，各元件电抗为XS1=j10，XT1=j10，XMK1=j20， XNK1=j10，XT′1= XT′0=j10，输电线路X0=3X1
I0h
I0c
A
a
B
b
C
c
3I0c
-2/3Ik(2) 自耦变压器高压侧a相接地短路
高中侧发生接地故障时,中性点零序电流方向不固定,中 性点电流也可能出现为零的情形
继电保护竞赛选拔试题
Y,d-11接线的变压器△侧发生两相短路时,Y侧 有一相电流比另外两相电流大，该相是_ ( B )。 同名故障相中的超前相； 同名故障相中的滞后相； 同名的非故障相
D） 、 、
3 Ik 2 Ik Ik 333
Ik Ik 2 Ik 33 3
2 Ik 2 Ik 2 Ik
3
33
试题6
接线为Yn，d1的变压器低压侧接大容量发 电机，高压侧B相发生接地短路故障，请绘 出变压器两侧的电流向量图及序量图。
A）.D零序I段和A相差动动作；
B）.A相差动和零序I段同时动作；
C）.零序I段和A、C两相差动同时动作；
D）.A、C两相差动同时动作。
设Yn，d11变压器的变比为1，d侧B、C两相短路故障电
流为Ik，则Y侧A、B、C三相电流分别为（ ）
A）Ik、Ik、Ik；B） 、 、 ；C） 、B、 ；
故障保护的零序电流。
（×）
对于接线为Yn，d11变压器的微机型纵差保护，校 验整定值时，在高压侧A相通电流，除了A相差动元 件动作之外，其他相差动元件均可靠不动作。（×）
接线为Yn、d11的变压器，容量为360MVA。两侧 的电压分别为20kV及360kV，两侧差动TA的变比分 别为15000/5及1200/5，接线方式为Y、Y，由计算 机软件在高压侧移相，其低压侧为基准侧，差动保 护两侧之间的平衡系数为0.83
D侧两相短路
A 1/sqrt(3)Ik(2) B1/sqrt(3)Ik(2) C2/sqrt(3)Ik(2)
1/3Ik(2)
Ia=0 a
1/3Ik(2)
Kbc Ib=Ik(2)
b Ic=-Ik(2)
c
-2/3Ik(2)
Y/D-11接线变压器d侧bc两相短路
D侧两相短路时电流相量图
Yn侧最大相电流是故障电流的2/sqrt(3)倍，其它两相 为最大相的一半，方向相反；最大相电流为D侧两故 障相中的滞后相
答：对高中侧二次电流必须进行转角。一次变压器内部 有一个内三角绕组，在电气特性上相当于把三次谐波和 零序电流接地，使之不能传变。二次接线电气特性必须 和一次特性一致，所以必须进行转角，无论是采用内部 软件转角方式还是外部回路转角方式。若不转角，当外 部发生不对称接地故障时，差动保护会误动。
分析题
接线为Yn，d11的变压器，其差动两侧TA的接线为 Y，y，由计算机软件对高压侧电流进行移相。以低 压侧为基准侧，已知差动保护两侧之间的平衡系数 为0.8，当在A相差动两侧同时通入值为10A、相位 差为180°的电流时，A相差动电流为 2A ，B相 差动电流为 0A ，C相差动电流为 8A 。
Yn，d11接线的变压器配置有国产微机型全套保护装置， 其纵差保护TA的接线为d，Y。当高压侧A相出线套管处 发生单相接地故障时，变压器保护动作情况是（ ）。
答:继电器动作方程可变换为：| UA2－ZZIA2|≥|UA1－ ZZIA1|； 变压器△侧三相短路时，无负序分量，继电器不动 作；） 变压器△侧两相短路时：
△侧：Ia1=- Ia2；Ua1= Ua2=- Ia2Z2Σ Y侧：UA1= Ua1e-j30°+ Ia1 e-j30°ZB；IA1= Ia1 ej30°
侧相间短路阻抗;相间 0度接线不能反应低压 侧相间短路阻抗
Yn侧单相接地短路
Ka
A
Ia=Ik(1)
Ia=1/sqrt(3)Ik(1) a
B
Ib=0
C
Ic=0
0
Ib=0 b
Ic=-1/sqrt(3)Ikc(1) 0
Y/D-11接线变压器y侧b相接地短路
Yn侧单相接地电流相量图
d侧各相电流分布与yn侧接地相有关，d侧滞后于yn侧 接地相的电流为0，其它两相大小相同，相位相反， 数值为故障电流的1/sqrt(3)倍。D侧无零序电流
Y侧单相接地电压相量图
y侧接地相电压为0，其它两相电压较高；d侧电流为0 相电压最高，其它两相电压相等，相间电压较高；d 侧无零序电压。
阻抗的变化
单相测量阻抗: ZA>ZK(短路阻抗)
ZB>Zk;Zc>ZK 相间测量阻抗:
ZAB>ZK;
ZBC>ZK;
ZCA=ZK 单相阻抗不能反应高
压侧接地短路阻抗;相 间0度接线有一相反应 高压侧接地短路阻抗
Ia=Ik(1) n
y/yn-12接线变压器yn侧a相接地短路
自耦变压器的短路分析
基本分析方法同普通变压器,利用y型等值电 路进行分析计算
不同之处在于两侧共用一个绕组,公共绕组的 电流与零序电流与短路点位置,各侧阻抗大小 等有关.
自耦变接地故障分析
A’B’C’
I0c=(1-Kfzm*nhm)*Ioh I0m
A
Ia=0
Kbc
B
Ib=Ik(2)
C
Ic=-Ik(2)
Yn侧两相短路
0 Ia=-1/sqrt(3)Ik(2) a
Ib=2/sqrt(3)Ik(2) b
Ic=-1/sqrt(3c)Ik(2)
Y/D-11接线变压器y侧bc两相短路
Yn侧两相短路电流相量图
Yn侧两相短路电压相量图
阻抗的变化
单相测量阻抗: ZA>ZK(短路阻抗)
某继电器的动作方程为-90°≤arg［（UA2'－UA1'） ／（UA2'+UA1'）］≤90°，其中，UA2'=UA2－ ZZIA2，UA1'=UA1－ZZIA1。继电器装设在 Y/△—11变压器高压侧（Y侧），试简要分析该继 电器在低压侧（△侧）短路时的动作行为。 【UA2、IA2、 UA1、 IA1分别为继电器感受到的 负序、正序分量，假定系统的正序电抗和负序电 抗相等】（答题提示：可将继电器动作方程转换 为比幅式，分析变压器低压侧短路时的序分量并 变换至高压侧，对比动作方程，得出分析结论）
④流过M侧线路电流只有正序,负序电流 所以 IMA=IK1+IK2=2*(- j0.00833)=- j0.0166
IMB==j0.00833
IMC=j0.00833 流过N侧线路中的电流只有零序电流，没有正 负序电流 所以INA=INB=INC=IK0=-j0.00833
试题3
220KV/110KV/35KV变压器一次绕组为Y0/Y0/△-11 接线，35KV侧没负荷，也没引线，变压器实际当作 两卷变用，采用的保护为微机双侧差动。问这台变 压器差动的二次电流需不需要转角（内部转角或外 部转角）为什么？
试题5
变压器纵差保护经星-角相位补偿后，虽然滤
除了零序电流分量，但是变压器纵差保护还
是能反映变压器星侧内部的单相接地故障的。
（）
√
如果假设变压器的励磁阻抗为无穷大，在接 线的变压器的侧线路上发生接地短路时在变 压器的侧线圈上将出现零序电流。 （×）
为简化保护的构成，可采用三卷自耦变压器
中性点TA二次电流作为高压侧及中压侧接地
变压器短路计算分析
主要内容
变压器短路计算的基本方法 y/d-11型变压器D侧相间短路分析 y/d-11型变压器y侧相间和单相接地短路分析 y/y-12型变压器短路分析 自耦变压器短路分析 全国继电保护竞赛选拔题讲解
变压器短路计算分析方法
一、采用对称分量法: 根据故障类型计算短路点处序分量 计算分支系数计算变压器短路侧电流电压的序分量及相分量 根据变压器的连接组别计算其它侧序分量 计算其它侧相分量 二、全电流法 计算短路点的电流 短路绕组电流 另一侧绕组电流 另一侧线电流 需用到kcl 和kvl及电流大小关系
UA2= Ua1ej30°— Ia1 ej30°ZB；IA2=- Ia1 ej30° 化简后得，| UA2－ZZIA2|=| Ua1— Ia1 （ZB—ZZ）|； |UA1－ZZIA1|=| Ua1+ Ia1 （ZB—ZZ）| 比较ZB、ZZ，得结论，ZB=ZZ时，在动作边界，ZB＜ ZZ时，继电器动作， ZB＞ZZ时，继电器不动作
复合序网图
② X1∑=j10+j10+j20=j40
X2∑=j10+j10+j20=j40
X0∑=j30+j10 =j40
I1 k I2 k I0 k E 1 1 j0 .008 X 1 X 2 X 0 j4 0 j4 0 j40 j120
③由于流过MK线路的零序电流为零，所以在 XMK0上的零序电压降为零。所以M母线处的 零序电压UM0与短路点的零序电压相等，其 值为UM0=UK0=-IK0*X0∑= j0.00833* j40=0.3332
ZB=Zk;Zc>ZK 相间测量阻抗:
ZAB>ZK;
ZBC>ZK;
ZCA>ZK 单相阻抗一相反应高
压侧相间短路阻抗;相 间0度接线不能反应高 压侧接地短路阻抗
y/yn-12接线变压器
Ic=-1/3Ik(1) C B Ib=-1/3Ik(1)