电机学第6章特殊变压器

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1、6.1三绕组变压器6.2自耦变压器6.3分裂变压器[内容]6.4互感器[要求]掌握各种特殊变压器的特点、用途、应用场合。6.1三绕组变压器一、结构与联结组别1.结构三个绕组中压绕组：中间（降压）或内层（升压）低压绕组：内层（降压）或中间（升压）高压绕组：总放在外层2.标准联结组别:YN,yn0,d11;YN,yn0,y0。从绝缘考虑，高压绕组总是放在最外层。从功率传递考虑，相互间传递功率较多的绕组应靠得近些。用一台三绕组变压器代替两台双绕组变压器来连接三个电压等级不同的电网。三绕组变压器：S1、S2、S3不等，额定容量：最大的绕组容量。国家

2、标准规定：三绕组额定容量配合关系有三种：二、额定容量与容量配合双绕组变压器：SN=S1=S2高压绕组中压绕组低压绕组1001001001005010010010050100表示额定容量，50表示50%额定容量。P1=P2+P3（一进二出）P1+P2=P3（二进一出）实际运行时的功率关系在实际应用中，选择哪种配合，要根据各绕组负载大小决定。例如，当中压侧负载为额定容量的80%低压侧负载为额定容量的40%时应选择第三种配合。三、变比与磁通三绕组变压器有三个变比：主磁通：是指与三个绕组同时交链的磁通，由三个绕组磁动势共同建立。漏磁通：是指只交链一

3、个或两个绕组的磁通，前者叫自漏磁通，后者叫互漏磁通。四、磁动势平衡方程式与等效电路负载时的磁动势平衡方程式为中压绕组2低压绕组3折算到高压绕组1很小，可忽略不计三绕组变压器的等效电路它与自漏磁通和互漏磁通相对应。是等效漏电抗，（1）一次电流为二、三次电流的相量和。由于二、三次电流不一定同相，且不会同时达到满载，所以一次绕组容量总是小于二、三次绕组容量的代数和。因此，用一台三绕组变压器来代替两台双绕组变压器，一次绕组的用铜量减少。（2）由等效电路可知，一次侧漏阻抗压降会直接影响二、三次侧的主电动势，进而影响二、三次侧的端电压。故当二次侧负载发

4、生变化时（使一次侧漏阻抗压降发生变化），不仅影响本侧端电压，而且还会影响三次侧的端电压。同理，三次侧负载发生变化时，也会影响二次侧端电压。三绕组变压器的两个特点：五、参数测定短路参数可通过短路试验测取。由于有三个绕组，短路试验必须分三次进行。绕组1加电压，2短路，3开路2.绕组1加电压，3短路，2开路3.绕组2加电压，3短路，1开路折算到绕组1的参数折算到绕组1的参数折算到绕组2的参数折算到绕组1:对以上三式联立求解，可得中压绕组在中间，高、低压绕组距离最大，漏磁通最多，最大，最小。对于降压变压器：低压绕组在中间，高、中压绕组距离最大，漏磁

5、通最多，最大，最小。对于升压变压器：就是说，位于中间层的绕组等效漏电抗最小。6.2自耦变压器、结构特点与用途低压绕组是高压绕组的一部分，一、二次绕组之间既有磁耦合，又有电联系。结构特点:U1U2为一次绕组，匝数为N1；u1u2为二次绕组，匝数为N2，又称为公共绕组；U1u1称为串联绕组，匝数为N1-N2。用途：用来连接两个电压等级相近的电力网，作为两电网的联络变压器；在实验室中常采用二次侧有滑动触头的自耦变压器作为调压器；异步电动机的降压起动设备。二、基本电磁关系1．电压关系2．电流关系变比=1.5~2大小关系为：I:通过电磁感应在低压侧产

6、生的，称感应电流；I1:从高压侧直接流入低压侧的，称传导电流。3．容量关系自耦变压器额定容量串联绕组U1u1的容量公共绕组u1u2的容量变压器的额定容量(铭牌容量)是由绕组容量（又称电磁容量或设计容量）决定的。双绕组变压器：一、二次绕组只有磁联系，没有电联系，功率传递只靠电磁感应，额定容量等于一次绕组容量或二次绕组容量。自耦变压器：一、二次绕组既有磁联系又有电联系。功率传递一部分是靠电磁感应，一部分是直接传导，二者之和是额定容量。可见，自耦变压器的绕组容量（电磁容量）是额定容量的倍，故自耦变压器的绕组容量小于额定容量。因为自耦变压器输出容量

7、可表示为为电磁容量，是通过电磁感应从一次传给二次的;为传导容量，是由电源经串联绕组直接传给二次的。三、自耦变压器的优、缺点1．优点（1）节省材料变压器重量和尺寸是由绕组容量决定，因为绕组容量是额定容量的倍，愈接近1，愈小，绕组容量愈小，这一优点愈突出。（2）效率较高与同容量双绕组变压器相比，由于自耦变压器所用有效材料（硅钢片和铜材）较少，所以自耦变压器的铜损耗和铁损耗相应较少，因此效率较高。2.缺点（1）由于一、二次有电连接，当一次侧发生过电压时，导致二次侧过电压；（2）自耦变压器短路阻抗标么值比同容量双绕组变压器小，其短路电流较大。6.3

8、分裂变压器、结构特点与用途两个分裂绕组可以单独运行，也可以同时运行，当电压相等时还可以并联运行。低压绕组是电路上彼此分离磁路上松散耦合两个分裂绕组。1．结构特点（以单相双分裂绕组