三绕组变压器、自耦变压器、互感器

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1、第8章 三绕组变压器、自耦变压器、互感器8-1   三绕组变压器一、结构和用途·三绕组变压器的每相有3个绕组，当一次绕组接到交流电源后，另外2个绕组就感应出不同的电势，这种变压器用于需要2种不同电压等级的负载。·发电厂和变电所通常出现三种不同等级的电压，所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。·每相的高中低压绕组均套于同一铁心柱上。为了绝缘使用合理，通常把高压绕组放在最外层，中压和低压绕组放在内层。·额定容量是指容量最大的那个绕组的容量，一般容量的百分比按高中低压绕组有三种形式100/100/50、100/50/100、100/100/100。二、特性·3个变比： k12=

2、N1/N2≈U1/U20k13=N1/N3≈U1/U1  k23=N2/N3≈U20/U30·负载运行时若不计空载电流I0，则变压器的磁势平衡方程为I1N1+I2N2+I3N3=0I1+I2/k12+I3/k13=0I1+I2'+I3'=0·简化等效电路中的Z1=R1+jX1为一次侧的阻抗，Z2'=R2'+jX2'为二次侧折算到一次侧的阻抗；Z3'=R3'+jX3'为三次侧折算到一次侧的阻抗，六个参数可以根据稳态短路试验求得。Zk12=Rk12+jXk12=(R1+R2')+j(X1+X2')Zk13=Rk13+jXk13=(R1+R3')+j(X1+X3')Zk23'=Rk

3、23'+jXk23'=(R2'+R3')+j(X2'+X3') R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23')   X1=1/2(Xk12+Xk13-Xk23') R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13)  X2'=1/2(Xk12+Xk23'-Xk13) R3'=1/2(Rk13+Rk23'-Rk12)  X3'=1/2(Xk13+Xk23'-Xk12)·知道参数后就可以根据等效电路计算特性了。　 8-2 自耦变压器（Autoformer)一、定义 原、副方绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。二、特点  1、变比 ka=U1/U2=Nab/Nbc 2、磁势平衡： 

4、I1Nac+(I1+I2)Nbc=I0NabI1(Nab-Nbc)+(I1+I2)Nbc=I0NabI1Nac+IcbNbc=0IacNac=-IcbNbcI1Nab+I2Nbc=0I1/I2=-Nab/Nac=-1/ka    也就是在忽略激磁电流后一个绕组本身的两段存在着磁势平衡。  3、易制成调压器三、传导容量和电磁容量Sac=UacIac=(U1-U2)I1=U1I1(1-1/ka)=SaN(1-1/ka)Scb=UcbIcb=(I1+I2)U2=U2I2(1-1/ka)=SaN(1-1/ka)可见两段绕组的容量均只有变压器容量  (1-1/ka)倍。自耦变压器不仅可

5、以省去一个绕组，而且其绕组容量要比相应的双绕组变压器小，这样就减少铁、铜等材料，缩小尺寸。(1-1/ka)越小则省材越多，所以适合于ka接近于1的情况。    I2=I1+Ibc    此式由相量式转换为代数式是成立的S2=U2I2=U2I1(传导容量)+U2Ibc(电磁容量)各占百分比：Scd/S2=I1/I2=1/ka           Sdc/S2=1-Scd/S2=1-1/ka8-3  互感器概述·互感器属测量装置，按变压器原理工作。·电力系统中的大电流、高电压有时无法直接用普通的电流表和电压表来测量，必须通过互感器将待测电量按比例减小后测量。·互感器具有2种作用：

6、将高电量转换为能用普通标准仪表测量的电量1A/5A/100V/500V;将仪表与高压电路隔离，保证仪表及人身安全。一、电流互感器·一次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。二次侧匝数多，导线细，与阻抗较小的仪表（电流表、功率表的电流线圈）构成闭路。·电流互感器的运行情况相当于二次侧短路的变压器，一般选择很低的磁密(0.08-0.1)T，并忽略励磁电流，则  I1/I2=N2/N1=k 。·励磁电流是误差的主要根源。0.2/0.5/1/3，1表示变比误差不超过1%。·注意事项：·副边绕组必须可靠接地，以防止由于绝缘损坏后，原边高电压传入危及人身安全。·副边绝对不容许开路。

7、开路时互感器成了空载状态，磁通高出额定时许多(1.4-1.8T)，除了产生大量铁耗损坏互感器外，还在副边绕组感应出危险的高压，危及人身安全。二、电压互感器·电压互感器的运行情况相当于二次侧开路的变压器，其负载为阻抗较大的测量仪表。·副边电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感器误差之源。·电压互感器副边不能接过多的负载；且要求铁心不饱和(0.6-0.8T)。·注意事项：副边绕组连同铁心必须可靠接地。副边绝对不容许短路。