变压器原理讲议(7)

如果原边加上电源电压U1

U1=I1r1+JwL1I1+JWM12’I2’+JwM1’3I3’-------（1） -U2=I2’r2’+JwL2’I2’+JWM12’I1+JwM23’I3’-------（2） -U3=I3’r3’+JwL3’I3’+JWM13’I1+JwM23’I2’-------（3） I1+I2’+I3’=0

说明：严格说这是一组非线性方程，在铁心磁路中自感与互感并非常数，但三绕组变压器运行时，电压U1大小基本不变，为此铁心里磁导变化不大，近似认为自感、互感为常数。

I3’=-(I1+I2’) (1)-(2)得

△U12=U1-（-U2’）=I1Z1-I2’Z2’ △U13= U1-（-U3’）= I1Z1-I3’Z3’

Z1,Z2’,Z3’是等值阻抗，X1,X2’,X3’是由各绕组的自感和绕组之间的互感组合而成，它们并不是漏电抗，所以叫等值电抗。

（三绕组等值电路图）

3、 三绕组变压器的电压变化率 △U12=

U1-U2U1-U2*100% U13=*100% U1U14、变压器的效率 η=(1-PCU1+PCU2+PCU3+PFE)*100%

P2+P3+PCU1+PCU2+PCU3+PFEPCU1,2,3为各绕组的铜损，PFE为铁损，P2,P3为输出有功功率。 5短路试验测参数

在三对绕组中，相互间一对进行试验，另处一组开路。

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第三节 自耦变压器

自耦变压器：原、副边绕组既有磁的联系，又有电的联系的变压器。

结构特点：铁心上仍套有两个同心的绕组，低压侧与ax相联，高压侧除接到ax外，还串联了绕组Aa，从绕组的作用看，绕组ax供高、低压共用，称公共绕组。绕组Aa则与公共绕组串联后供高压使用，称串联绕组，绕组Aa的匝数一般小于绕组ax的匝数，前者的感应电势小于后者，绕组Aa感应电势虽不大，但接到高压侧，有较高的对地绝缘。

用途：主要用于不同的电力系统，也可以作普通的升压或降压变压器。 一、基本公式、等值电路、向量图、容量关系

1、变比KA=

E1+E2W1+W2 =E2W2将副边的量拆算到原边得：

U1+U2’=I1(ZAa+(1-KA)Zax)+I2’(1-KA)ZaxKA （等值电路图） 2、容量

自耦变压器的额定容量（通过容量），和绕组容量（电磁容量），二者是不相等的。 通过容量：指自耦变压器总的输入或输出容量。

原边：P1S=U1N*I1N, P2S=U2N*I2N P1S=P2S 电磁容量：指的是绕组上的电压与电流的乘积 PAa=UAa*I1N=

U1N1) *W1*I1N=PS*(1-W1+W2KA Pax=Uax*IN= U2N(I2N-I1N)=U2N*(I2N-I1N)= PS*(1-(1-1) KA11),效益系数，KXy=(1-)在自耦变压器里，绕组的电磁容量总是小于它的通过

KAKA容量。

分析：如果不作自耦联接，串联绕组是原边，公共绕组是副边。 原边：UAa,I1-------- UAX,I1

副边：Uax,I------ Uax,I2

P2=U2*I2=U2*(I+I1)=U2I（电磁容量）+U2I1(传导容量)

原边：P1=Uax*I1=(UAa+U2)*I1=UAaI1+U2I1

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从自耦变压器的向量图中可以看出，如果它不作自耦联接是一个双绕组变压器，串联绕组Aa是原边，公共绕组ax是副边，当接成自耦后，副边电压U2没变，但电流却由I变为I2，I2 比I增加了一个由传导而来的电流，副边的输出容量为（P电磁+P传导），U2I1叫传导功率，可以看作电流I1通过传导直接到达负载，这一部分功率不需要经过绕组的电磁作用，不需要增加绕组容量。

和双绕组变压器的比较：

1、 变压器的额定容量相同时，自耦变压器的绕组容量要小。 2、 变压器硅钢片和铜线的用量比双绕组变压器少，可降低成本。 3、 自耦变压器的铜耗和铁损以及励磁电流都比较小，可提高效率。

4、 自耦变压器的重量及外形尺寸也比较小，减小变电所的占地面积，减小变压器的运输

和安装困难。

5、 在变压器外形尺寸有一定限制时，自耦变压器的容量可以比双绕组变压器大，可提高

变压器的极限容量。 注意：效益系数1-1越小，自耦变压器的优点越显著，KA越接近1越好，一般以不越KA过2为宜。如果KA大了，首先，绕组容量接近变压器的额定容量，其次高、低压相差悬殊，自耦变压器原、副边有电的联系，会给低压边的绝缘及安全用电带来困难。 适用：自耦变压器适用于原、副边电压不大的场合，一般串联绕组Aa的匝数比公共绕组ax的匝数要小。

二、短路试验、短路阻抗，电压变化率和短路电流。

如果已知短路阻抗，自耦变压器的电压变化率，短路电流，可求出自耦变压器的短路阻抗，可由计算得到，也可通过试验测得。

1、在高压测ZK自，低压侧短接，在高压侧加电压UK,S可求得UK,IK,PK

ZK自=ZAa+(KA-1)2*Zax

由于ax短接，相当于把UK,加在绕组Aa上，

ZK双= ZAa+(KA-1)2*Zax

说明：降压自变压器的短路阻抗在数值上与把串联绕组作原边，把公共绕组作副边的双绕组变压器的短路阻抗是相等的。

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基值之比：

相对值之比：

结论：自耦变压器漏阻抗标么值比这个变压器改作双绕组变压器时的漏阻抗标么值小，是后者的KXY倍，若以自耦变压器的ZK标么值与同容量的双绕组变压器的漏阻抗标么值相比，可能比值还要稍小些。

3、 在低压测ZK（结果与在高压侧做是一样的）

a/在双绕组变压器，无论从哪边一侧看，短路阻抗的相对值是一样的。 b/自耦变压器两侧看进去的短路阻抗的数值也是一样的。

结论：自耦变压器的漏阻抗标么值ZK大致是同容量的双绕组的ZK的KXY倍，自耦变压器负载时的电压变化率也比较小，约为双绕组变压器的KXY倍，与△U成正比，自耦变压器的短路电流大约比同容量的双绕组变压器大1/KXY倍。短路电流与ZK成正比，为此必须加固自耦变压器的机械结构，防止短路电流产生的机械力引起的破坏作用。

三、自耦变压器的运行问题

1、 由于自耦变压器原边副边有直接电的联系，为防止高压边单相对地故障而引起低压边

过电压，在电网中三相自耦变压器中点必须可靠接地。

2、 由于原副边有直接电的联系，高压边遭受过电压时会传到低边，为避免发生危险必须

在原副边都装上避雷器。

3、 由于自耦变压器的短路电流比双绕组大，为此运行中必须采取限制短路电流措施。

第五章 变压器的并联运行

1、 变压器的并联运行：就是将2台或2台以上的变压器，其原边绕组接在公共的母线上，而

副边绕组也接到共同的母线上，以这样的方式运行，称为变压器的并联运行。 2、 优点：1）、解决升压或降压过程中容量不足的问题。 2）、可提高供电的可靠性。 3）、合理使用资金。

4）、提高系统的运行效率，改善系统的功率因数。

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5）、减小变压器检修的备用容量。

注意：当总容量一定时，并联变压器的台数不宜过多，若台数多，每台变压器的容量就会过小，这样会使投资费用增加，浪费材料，提高变电所造价。 3、 变压器并联运行的理想工作状态

1）、变压器并联运行后，在没有带负载时，各台变压器副边间应没有循环电流，只有原边的空载电流，与单独运行时一样。

2）、并联运行的变压器带上负载后，应能按变压器容量大小成比例分配。 4、 变压器并联运行的条例

1）、变比相同-----各并联运行的变压器原边额定电压和副边额定 …… 此处隐藏：2019字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……