第三章 三绕组变压器及特殊变压器.ppt

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1、第三章三绕组变压器及特殊变压器3.2自耦变压器23.4互感器43.3分裂绕组变压器333.1三绕组变压器3113.1三绕组变压器2什么是三绕组变压器？在同一铁心柱上绕上一个原绕组、两个副绕组或两个原绕组一个副绕组。具有U1/U2/U3三种电压的变压器叫三绕组变压器。(同心式绕组，铁心为心式结构)3三绕组变压器的每相有3个绕组，当1个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3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。4用途：1）变电站中利用三绕组变压器由两个系统向一

2、个负载供电，如图(a)所示。2）发电厂利用三绕组变压器把发出的电压用两种电压输送到不同的电网。如图(b)所示。5一、结构特点132231321231YY升压降压1高压2中压3低压每相的高中低压绕组均套于同一铁心柱上沿铁芯向外的排列布置，一是便于绝缘，二是利于功率传递，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。对于升压变压器，如果采用降压的方法布置，则低压和高压绕组之间的漏磁通较大，同时附加损耗也显著增加，使变压器可能发生局部过热和降低效率。6分类：单相三绕组变压器三相三绕组变压器二、三绕组变压器的容量和标准联结组(1)额定容量：三

3、绕组变压器的额定容量是指三个绕组中容量最大的一个绕组的容量。为了使产品标准化起见，一般三个绕组的容量配合有下列三种。高压绕组中压绕组低压绕组注意：表中列出的各绕组的容量配置关系，代表的是每个绕组传递功率的能力，并不表示三个绕组传递功率时的实际比例7（2）标准联结组：（GB1094-85）三相三绕组电力变压器的标准联结组为：YN,yn0,d11和YN,yn0,y0。单相三绕组变压器的标准联结组为：I,I0,I0。三、变比、磁动势平衡方程式、等效电路1．变比82．三绕组变压器的磁动势方程式负载运行时的磁动势平衡方程式或由于空载励磁电流的值很小，此时可略去不计，

4、故即：或则磁动势基本平衡方程式其中93．三绕组变压器的等效电路定性给出三绕组变压器的简化等效电路如图所示103.2自耦变压器11自耦变压器的结构特点普通变压器的特点：原、副绕组之间只有磁的联系而没有电路上的联系。自耦变压器的特点：原、副绕组之间不仅有磁的联系而且还有电路上的直接联系。自耦变压器可以由一台双绕组变压器演变过来。设有一台双绕组变压器，原、副绕组匝数分别为N1和N2，额定电压为U1N和U2N，额定电流为I1N和I2N,其变比为12自耦变压器的结构特点如果保持两个绕组的额定电压和额定电流不变，把原绕组和副绕组顺极性串联起来作为新的原边。而副绕组还同

5、时作为副边，它的两个端点接到负载阻抗ZL，便演变成了一台降压自耦变压器。13（1）电压关系U1≈E1＝4.44fN1ФmU2＝E2＝4.44fN2Фm（2）电流关系负载时的磁势平衡方程式：忽略空载磁通势，则自耦变压器一、二次绕组中的电流大小与匝数成反比，在相位上互差1800.结论:14当自耦变压器二次侧接入负载后即可见，自耦变压器一、二次电压、电流关系与双绕组变压器一致流经公共绕组中的电流I的大小为:当变比K接近于1时，I很小，这部分绕组可用截面积较小的导线绕制，以节约用铜量，并减小自耦变压器的体积与重量。结论：15（3）容量关系S2=U2I2=U2（I+

6、I1）=U2I+U2I1自耦变压器输出的视在功率为：由电磁感应原理从一次绕组传递到二次绕组的视在功率通过电路的直接联系从一次绕组直接传递到二次绕组的视在功率结论：由电源通过变压器传到负载的输出容量可分为两部分：一部分是绕组的电磁容量，它是通过Aa段绕组和ax段绕组之间电磁感应传过去的；另一部分为传导容量，可以看做电流通过传导直接达到负载。后一部分容量不需要增加绕组容量，也是双绕组变压器所没有的，自耦变压器之所以有一系列优点，就在于它的副边可以直接向电源吸收传导功率。16I1只在一部分绕组的电阻上产生铜损耗，因此自耦变压器的损耗比普通变压器要小，效率较高，因

7、而较为经济。K一般介于1.2～2间，此时变压器优势较明显。应用举例：电力系统中，用自耦变压器把110kV、150kV、220kV和330kV的高压电力系统连接成大规模的动力系统。17自耦变压器的缺点：高压侧的电气故障会波及到低压侧，很不安全。因此自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。18（4）自耦变压器与双绕组变压器的比较1）在变压器额定容量(通过容量)相同时，自耦变压器的绕组容量(电磁容量)比双绕组变压器的小。2）变压器硅钢片和铜线的用量与绕组的额定感应电动势和通过的额定电流有关，也就是和绕组的

8、容量有关，现在自耦变压器的绕组容量减小了，当然所用的材料也少了，从