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变压器中的二次谐波:
变压器投入运行时,由于励磁涌流的作用,在变压器回路中产生大量的谐波分量,其中以二次谐波为主。其 值高于额定电流的几倍,因此引起差动保护动作。
1、谐波产生的原因
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、1 4,6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为lOOHz,3次谐波则是150Hz。
2、利用二次谐波制动。
保护装置在变压器空载投入和外部故障切除电压恢复时,利用二次谐波分量进行制动; 内部故障时,利用基波进行保护; 外部故障时,利用比例制动回路躲过不平衡电流。
介质损耗因数
介质损耗因数 是变压器油 内含有极性分子或不平衡电荷造成的电阻性传导电流,导致功率的损失 ,通常用 tan6来表示 ,简称介损 ,其 中 为变压器油的介质损耗角 。介损是绝缘 油一项重要 的电气性能指标 ,能直接反应运行变压器油 的老化程度 ,说明变压器油 中的极性杂质 。
一般新 油 中含有的极性杂质比较少 ,因此介损比较 小 ,仅 为 O.01%~0.1%。介损能 比较 敏感地分 辨出油 中是否存在老化产物 ,因此介损的测定是变压器油监测的常用手段 。图3 为变压器油介损与老化时间的关系。从图3可知 ,加入 3 种不 同价态的铜 ,油品的介质损耗随老化时间的延长均呈先缓慢增长 、后快速增长 的趋势 。其原因是 :高温条件下 ,油品的电导损耗增加 ,致使介损增加 ;铜离子作为活性带电离子,有电泳电导 的倾 向 ,在施加 电压条件下 ,它们能激活周 围的烃分子产生游离基 ,使这些基团在 电场 中作定 向运动,从而使油品的介损升高 ;油品氧化劣化生成的产物 (如有机酸)会加速对金属部件的腐蚀 ,形成金属皂化物 ,使介质损耗因数升高 ;
另外 ,水分具有较强 的极性 ,在 电场 的作用下容易极化 ,因此油中的水分含量增加也会导致介损增大 。加入 Cu:0 粉末 、CuO 粉末 、Cu 片后的老化变压器油介损增长速度依次增大 ,说明 I 价铜对变压器油的介损影响 。
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