对平衡变压器交叉绕组阻抗计算实用简化算法与验证的研究

ｌ６６　应用方法论　２科０　１年第期　１群１７藉　４／＿　　对平衡变压器交叉绕组阻抗计算实用简化算法与　验证的研究　武尧尧　，汤瑾华　（１．国电联合动力技术有限公司，北京１０００３９；２．北京德威特电力系统自动化有限公司．北京１０００００）　摘要用平均几何距离法来计算阻抗　配平衡变压器交叉绕组的阻抗计算很复杂，本文针对这类情况说明了一种根据功率法推导ｍ的实　用简化算法。　关麓诩平衡变压器；交叉绕组；阻抗计算　中圈分类号ＴＭ　文献标识码Ａ　文章■号１６７３～９６７１一（２ｏｌ　１）０９１－０１６６－０２　针对阻抗匹配平衡变压器的绕组结构布置方法和特点，平衡变压器　短路阻抗的两种计算方法功率法和平均几何距离法很复杂，本文说明了　，　一种根据功率法推导出的实用简化算法。　１平衡变压器交叉绕组阻抗的实用简化算法　＝　同心式双线圈变压器的漏磁场。因为这里仅研究漏磁场，所以假定　２　ＪｏＩ　尘糟ｐ，　ｈ　（）３　　二个线圈的磁势大小相等方向相反，且具有相同的匝数ＣＯ．：∞，＝∞。这个　假定是相当干把线圈都折算至同一匝数。　＝　同心式线圈变压器漏磁场的能量与漏电感的关系如下：Ｗ＝Ｏ．５Ｌ　产。　３ｈ　（Ｉ　。　２　由此可得出　ＬＫ＝２Ｗｈ￣＝２　／Ｉ　或者ｘ　＿２ｒ　＝２Ｗ　（１）　里　竺　！！垒！　１　式中：　一与电流幅值　相对应的磁场能量；卜一一个线圈电流的　３ｈ　有效值。　另一方面　ｗ＝　＝　：＝—兀—（，∞　ｐ　。６：（。—　一　）　　（４）　式中　，这是因为变压器的漏磁场主要是通过非铁磁性介质。　对于线圈间的竖直空道，在电流达到最大值的瞬间。　胡　，计算漏　里　！！　磁场所占据的空间为：　＝兀Ｄ　＝　：＋　－＋　：　所以在线圈之间空道的漏磁场的能量为：　＋丝　）ｊ　，　＝羔　将　＝　＝　和　人上式，得出：　，ｐ、　：　（６）　：　！竺　！　磐　！　””‘　２．『ｌ　２ＦＯ　２ｌＤ，￣　＾　一一ｌｆ＃ｏＣ：—ｐｆｌａ＇———－—一将，　＝　，代人，最后得出　　（ｌ　，　／）　：　（２）　式中　＝　－　＋　—＝二ｂ＋ｂ　，叫做漏磁空道的折算宽度。　为了确定线圈ｌ所占据的空间的磁场能量，我们在距线圈内侧为ｘ出　选出一个宽度为ｆＩ】【的磁管。该点的漏磁感应为：　下面讨论具有交错式线圈的变压器的漏抗。对称交错式的一个单　元。假定高、低压线圈的匝数等于Ｉｌ，，一个线圈的单元数等于ｎ，那么　Ｂｘ　ｘ＝　一个单元的匝数等于ｔｏ／ｎ。根据对称的交错式线圈一个单元的漏磁场与　一对同心式线圈的漏磁场相似的原理。可求出一个单元的漏抗：　单元体积为：　＝Ｄｒｆ，Ｕｏｏ￣　ｐ２ｘＤＯ　／（ｎ　．ｉｌ）　（８）　Ｖ＝　二　±　式中：　Ｐｌ　＋所以磁场能量为：　华　１　　一端霸　应用方法论　１６７　怅惦　率珐：三古记硼Ｅ寻父　＆玩三且ｔＰＪ煜跆Ｉ　仉，１寻　廿：　的，所以不能直接求出ｚ　，ｚ　，ｚ　，ｚ　，而必须采用平均几何距　离法。　①绕组Ｂ与绕组ｌ和绕组２的串联阻抗绕组ｌ２之间的阻抗计算：　ｚ　＝　十　１　Ｚ　＝ｚ　一　１　ｚ。一：　②绕组Ｂ与绕组３和绕组４的串联阻抗绕组３４之间的阻抗计算：　ｚ　，　＝　ｚ　，＋　ｚ　一　１　Ｚ１　Ｚ，一　＝ｚ　，一　，一　在绕组１和绕组２之间的虽然存在一段距离，可是因为距离非常小，　在漏磁场中穿过的磁力线可以忽略不计，所以可以直接将绕组１和绕组　２串联看作一个整体绕组１２。绕组３４与绕组ｌ２原理相同。这样绕组Ｂ和绕　组１２、绕组３４是等高的，就可以应用这种推导出的实用简化算法。这种　实用简化算法的思路很清晰、合理，方法很简便，很适用于工程技术人　员的使用。　用平均几何距离法进行计算是比较复杂繁琐的，而用功率法推导出　的平衡变压器交叉绕组阻抗的实用简化算法则非常的方便。　２结论　通过以上分析，可概括如下结论：　１）推导阻抗匹配平衡变压器交叉绕组的阻抗计算十分困难，所以　提出并推导了一种非常简化的关于交叉绕组阻抗计算的实用算法。并且　３一　１ＺＺｌ　＝　１　Ｚ１－３－Ｆ１Ｚ＋２一　１　Ｚ＋　＿　１　Ｚ１　ＺＩ＿４一…４＝　ｚ。，＋　ｚ　一　ｃｚ　一　＋ｚ　一　由以上式①、式②和式③推出④　１　Ｚ１　ＺＺＢ１２＋ｚ口３４一Ｚ１２３４：ＺＢｑ＋Ｚ口３一　３一ｌ—　ｌ一４　通过由实例的计算得到了验证，这种方法的计算结果正确，使用方法简　单、方便，物理概念十分的清晰。　２）由实例比较后，发现误差在２％之内，所以证明研究出的这种平　衡变压器交叉绕组阻抗的实用简化算法是可行的。　～一由④推出绕组Ｂ对绕组ｌ４的阻抗计算　ｚ　。４＝（ＺＢ＿Ｉ－＇ｋＺＢ＿４）一　１　Ｚ　＝Ｉ（ＺＢ＿Ｉ２　４－ＺＢ３４－－Ｚ１　＿～）＋　１　ｚ３　。一３（９）　由　推出绕组１４对绕组２３的　计算　（Ｚｌ一　＋Ｚ３一　）＝　１　Ｚ　，＋　Ｚｌ一　一Ｚ１：　３＝　ｚ　＋　（Ｚｌ＿２＋　ｚ１４２）一　１　Ｚ　＝ｚ　：　（１。）　参考文献　【ｌ】刘福生，等．关于伍德桥平衡变压强的改进方案［Ｊ】．湖南大学学报，１９８５，２．　【２】肖乐军，刘福生．阻抗匹配平衡变压器运行特性的数学模型与实验验证【Ｊ１．电　工技术学报，１９９３，８（３）．　式（９）和式（１０）即为所求出的关于平衡变压器交叉绕组阻抗的　实用简化算法。　在同心式绕组的计算中．因为绕组Ｂ与绕组１　２、３和４县不等高　（上接第１６３页）　分表等。　３）挂篮加载试验。挂篮是悬臂浇注施Ｔ的关键设备，其受力安全　非常重要。为了确保施工安全，应对挂篮本身进行加载试验检验。加载　６结束语　根据本桥的特点，通过对立模标高控制和悬浇节段的变形观测，使　每个悬浇节段的成桥高程满足控制要求，且使合拢段两端的高差在规范　允许范嗣以内，以确保顺利合拢和线形满足设计要求。　方案可根据现场实际情况进行，主要检查挂篮杆件的强度、刚度以及构　件连接等项目，得出在等效荷载作用下挂篮的弹性变形和非弹性变形。　４．４线形监控注意事项　１）为尽量消除温度对线形测量的影响，线形测量时间定在温度相　对恒定时进行，一般在夜间１８：００以后或清晨７：００日　之前，并随季节　调整。　２）施工监控过程中，应注意各种临时荷载、挂篮等力是否平衡。　尤其要注ｊ蘸在悬臂施工时两侧荷载的平衡，在悬臂施＿Ｔ结束及合龙前两　端挂篮拆除必须同步卸载，避免因不平衡而导致跷跷板现象，影响合拢　和线形，并严格管理各种临时荷载的堆放位置。　参考文献　【ｌ】孙之芜，叶生，杨成斌．大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控【Ｊ］．工程与建　设，２００７，０３．　合拢前对合拢口两端的梁体标高进行对测，合拢后对全桥主梁标高　和线形做一次测量，根据实测结果，　要时对成桥线形适当调整。　【２】吴艺，毕磊，瞿鸿飞，缪长青．基于灰色系统理论的预应力连续梁桥施工监控研　究【Ｊ】．特种结构，２００９，０３．　【３】林玉森，张运波，强士中．矮塔斜拉桥的施工监控技术研究【Ｊ】公路．２００５，０５．　【４】邓潇潇，赵建三．雅瑶立交主桥施工监控技术概述与成果【Ｊ】　西建筑．２００９，１５．　５箱粱悬浇线形控制过程　箱梁悬浇线形控制过程示意图见图５。