《相变压器原理》PPT课件.ppt

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1、三相变压器,当三相变压器的原边和副边绕组均以一定的接法现接，带上三相对称负载，原边加上对称的三相电压时，因为三相对称电压本身大小相等、相位互差1200，因此求得一相的电压、电流，其它两相按对称关系求出。,特殊问题：,（1）三相绕组的联接，即电路问题；（2）三相变压器的磁路系统；,磁路,一、组式变压器三个独立的单相变压器组成,在电路上互相联接，三相磁路互相完全独立。各相主磁通有各自的铁心磁路，互不影响。各相铁芯、磁通、磁阻等一致,二、芯式变压器,具有共同铁芯;中柱（中间铁芯柱）磁通为三相磁通之和，对称时中柱磁通为零，可省去;又称三相三铁芯柱式变压器（三相铁芯式变压器）;平面，磁路不完全对称，各相

2、If不完全相同，但相差很小，忽略区别。,2、连接组,（1）高、低压绕组中电动势相位关系（单相绕组）,单相变压器中，高压绕组首端为“A”、末端为“X”；低压绕组首端为“a”、末端为“x”。,原、副绕组被同一主磁通交链，感应电动势在任一瞬间原边绕组一端点为高电位，副边绕组也有一端点为高电位。这两个端点为“同名端”,二、单相变压器的连接组,同名端两绕组绕向原、副边绕组主磁通相同，电动势只能同相或反相考虑首未端为人为定义，也有两种可能所以两绕组之间关系四种形式但其电势关系只有两种可能同向（夹角0度）反向（夹角180度）,图：同极性端有相同首端标志,图：同极性端有相异首端标志,一、三相变压器绕组的联接法

3、和联接组,1、三相变压器连接法,高压绕组首端由A、B、C表示，末端由X、Y、Z表示；低压绕组首端由a、b、c表示，末端由x、y、z表示。,一相绕组末端与另一相绕组首端相连，依次得到一闭合回路，为三角形连接“”，有顺、逆之分。,图：三相绕组连接法,三、三相变压器的连接组别,连接组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。,三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。,理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（可电压）的相位差总是300的整数倍。因此可以采用时钟表示法分针（长针）：表示高压绕组线电势EAB，固定指

4、向12时针（短针）：表示低压绕组线电势Eab，指向几就是几点钟连接。,判断步骤：,（1）在接线图上标出各相电动势相量；,（2）画出原绕组电动势相量位形图；,（3）根据同一铁心柱上原、副绕组感应电动势的相位关系，画出副边绕组电动势位形图。将“a”点与“A”点重合，使相位关系更直观。,（4）比较原、副绕组线电动势的相位关系。根据钟点法确定联接组别。,(1)Yy0,课上举两例演示画法,(2)Yy6,2.Yd连接,两种：Yd11,Yd1(1)Yd11,(2)Yd1,五、标准连接组,为生产使用方便，国家标准规定5种：Y,yn0Y,d11YN,d11YN,y0Y,y0,三相变压器绕组的联接组,几点认识：,

5、（1）当变压器的绕组标志（同名端或首末端）改变时，变压器的联接组号也随着改变。,（2）Y/Y联接的三相变压器，其联接组号都是偶数；,（3）Y/联接的三相变压器，其联接组号都是奇数；,（4）/联接可以得到与Y/Y联接相同的组号；/Y联接也可以得到与Y/联接相同的组号；,（5）最常用的联接组是Y/Y12 和 Y/11；,大连理工大学电气工程系,2.7 三相变压器的并联运行,负荷容量很大，一台变压器不能满足要求。负荷变化较大，用多台变压器并联运行可以随 时调节投入变压器的台数。可以减少变压器的储备容量。,第 2 章 变压器,并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线上，共同向

6、负载供电的运行方式。,一、并联运行的理想状态1.空载时各台变压器的 I2=0，即各台变压器之 间无环流。2.负载运行时，各台变压器分担的负载与它们 的容量成正比。3.各台变压器同一相上输出的电流同相位，使得总输出电流：I2=Ii。,二、理想并联运行的条件1.电压比相等，以保证二次空载电压相等。规定：电压比之差0.5%(平均电压比)2.联结组相同，以保证二次空载电压相位相同。3.短路阻抗标么值相等。,并联条件不满足时的运行分析,变比不等的两台变压器并联运行时，二次空载电压不等。折算到二次侧的等效电路如图所示。,由等效电路可以列出方程式：,则二次侧电流为：,一、变比不等时并联运行,为了保证空载时环

7、流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。,当变压器的变比不等时，在空载时，环流 就存在。变比差越大，环流越大。由于变压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流。环流的存在，既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。,二、连接组别不同时并联运行,连接组别不同时，二次侧线电压之间至少相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组，所以连接 组别不同绝不允许并联。,三、短路阻抗标么值不等时并联运行,由等效电路可知：,等效电路如图所示。,可见，各台变压器所分担的

8、负载大小与其短路阻抗标么值成反比。,为了充分变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗标值相等。,变压器运行规程规定：在任何一台变压器不过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器可以并联运行。又规定：阻抗标么值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻抗标么值大的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量均能充分利用。,为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。一般来说，变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过3：1。,自耦变压器,1.自耦变压器的基本结构 只有一个绕组。,手柄,接线柱

9、,第 2 章 变压器,2.自耦变压器的工作原理,(1)电压关系 忽略漏阻抗，则,2.8 自耦变压器,(2)电流关系,2.8 自耦变压器,公共绕组的电流,在降压变压器中，I1 I2,在升压变压器中，I1 I2,(3)功率关系 变压器容量,SN=U2NI2N=U1NI1N,S2=U2I2,在降压变压器中,=U2(II1)=U2IU2I1=SiSt,2.8 自耦变压器,在升压变压器中,S1=U1I1,=U1(II2)=U1IU1I2=SiSt,降压变压器 升压变压器 感应功率 Si传导功率 St,U2I U1IU2I1 U1I2,在 SN 一定时，k 越接近 1，Si 越小，St 所占 比例越大，经济效果越显著。,2.8 自耦变压器,仪用互感器,一、电压互感器,=ku,国产互感器：U2N=100 V 使用注意：二次绕组禁止短路。二次绕组与铁心必须接地。,空载运行的降压变压器。,第 2 章 变压器,电压互感器,E2,二、电流互感器,N1很小。短路运行的升压变压器。,=ki,国产互感器：I2N=5 A 使用注意：二次绕组禁止开路。开路时：I2=0，I1 不变,一次绕组工作电压较高时，二次绕组与铁心必须接地。,2.10 仪用互感器,