第4章 三绕组变压器

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发电厂电气部分_第四章

发电厂电气部分_第四章

WL1
QS1
QS11
QF1
QS12 QS13
QS21 QF2
QS22
QS2
T1 T2
WL2 WI
WII
六、单元接线
1、发电机-双绕组变压器单元接线
优点:接线简单,开关设备少,操作简便。 存在的技术问题: ①当主变QS1发生故障,除了跳主变高压侧断路器外还需跳发电机磁 场开关。 ②发电Q机F1故障时,若变压器高压侧断路器失灵拒跳,只能通过失 灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信号使线路对侧断路器跳
T
闸;若因通道原因远方跳闸信号失效,则只能由对侧后备保护切 除故障,故障切除时间大大延长,会造成发电机、主变压器严重 损坏。QS2 ③发电G机故障跳闸时,将失去厂用工作电源,而这种情况下备用 电源的~快速切换极有可能不成功,因而机组面临厂用电中断的威 胁。
2、发电机-三绕组变压器(自耦变压器)单元接线
下列情况下,可不设置旁路设施 (1)当系统条件允许断路器停电检修时(如双回路供电 的负荷); (2)当接线允许断路器停电检修时(如角形、一台半 断路器接线等); (3)中小型水电站枯水季节允许停电检修出线断路器 时; (4)采用六氟化硫(SF6)断路器及封闭组合电器(GIS)时。
4、电源侧断路器是否接入旁路母线
变电站的主变压器可靠性较高,通常不需检修,但是高压 侧断路器有定期检修需要,则应接入;
发电厂升压变压器高压侧断路器的定期检修,可安排在发 电机组检修期同步进行,则不需接入。
5、设置旁路设施
35~60KV配电装置采用单母线分段接线且断路器无条件 停电检修时,可设置不带专用旁路断路器的旁路母线;当采 用双母线时,不宜设置旁路母线,有条件时可设置旁路隔离 开关。
(1)3/2断路器接线的特点 WI 任一母线故障或检修, QS11

电机学-三绕组变压器自耦变压器互感器

电机学-三绕组变压器自耦变压器互感器

三绕组变压器、自耦变压器和互感器§4-1 三绕组变压器¾什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。

三绕组变压器一般采用同心式绕组,铁心为心式结构。

每个铁心柱上都套着高压、中压和低压三个绕组,为了绝缘方便,高压绕组放在最外边。

对于降压变压器,中压绕组放在中间,低压绕组靠近铁心柱。

对于升压变压器,为了使磁场分布均匀,漏电抗分配合理,以保证较好的电压调整率、提高运行性能,将中压绕组放在靠近铁心柱,低压绕组放在中间。

¾三绕组变压器的分类和用途{单相三绕组变压器分类:三相三绕组变压器用途:1)变电站中利用三绕组变压器由两个系统向一个负载供电,如图所示。

2)发电厂利用三绕组变压器将发出的电能采用两种电压输送到不同的电网,如图所示。

容量:在三绕组变压器中,由于两个副绕组一般不同时达到满载,根据供电实际需要,三个绕组的容量可以设计成不相等。

这时,三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,供使用单位选择。

高压中压低压NS NS N S N S N S NS N S N S 5.0N S 5.0注意:由于三绕组变压器各绕组的额定容量可能不相等,用标幺值计算时,各绕组必须采用相同的容量基值。

标准联结组:根据国家标准规定。

三相三绕组电力变压器的标准联结组有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 。

¾三绕组变压器的基本方程式、等效电路、运行性能推导、分析方法与双绕组变压器类似,不予详细介绍。

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,而副绕组还同时作为副边,它的两个端点接到负载阻抗Z,便演L变成了一台降压自耦变压器。

如图所示。

第4章 变压器思考题及答案

第4章  变压器思考题及答案

第4章思考题及答案4-1 变压器能否对直流电压进行变换?答:不能。

变压器的基本工作原理是电磁感应原理,如果变压器一次绕组外接直流电压,则在变压器一次绕组会建立恒定不变的直流电流i1,则根据F1= i1N1,我们知道直流电流i1会建立直流磁动势F1,该直流磁动势F1就不会在铁芯中产生交变的磁通,也就不会在二次绕组中产生感应电动势,故不会在负载侧有电压输出。

4-2变压器铁芯的主要作用是什么?其结构特点怎样?答:变压器铁芯的作用是为变压器正常工作时提供磁路,为变压器交变主磁通提供流通回路。

为了减小磁阻,一般变压器的铁芯都是由硅钢片叠成的,硅钢片的厚度通常是在0.35mm-0.5mm之间,表面涂有绝缘漆。

4-3为分析变压器方便,通常会规定变压器的正方向,本书中正方向是如何规定的?答:变压器正方向的选取可以任意。

正方向规定不同,只影响相应变量在电磁关系中的表达式为正还是为负,并不影响各个变量之间的物理关系。

变压器的一次侧正方向规定符合电动机习惯,将变压器的一次绕组看成是外接交流电源的负载,一次侧的正方向以外接交流电源的正方向为准,即一次侧电路中电流的方向与一次侧绕组感应电动势方向相同;而变压器的二次侧正方向则与一次侧规定刚好相反,符合发电机习惯,将变压器的二次绕组看成是外接负载的电源,二次侧的正方向以二次绕组的感应电动势的正方向为准,即二次侧电路中电流方向与二次侧负载电压方向相同。

感应电动势的正方向和产生感应电动势的磁通正方向符合右手螺旋定理,而磁通的正方向和产生该磁通的电流正方向也符合右手螺旋定理。

各个电压变量的正方向是由高电平指向低电平,各个电动势正方向则由低电平指向高电平。

4-4 变压器空载运行时,为什么功率因数不会很高?答:变压器空载运行时,一次绕组电流就称为空载电流,一般空载电流的大小不会超过额定电流的10%,变压器空载电流∙0I可以分为两个分量:建立主磁通∙mφ所需要的励磁电流∙μI 和由磁通交变造成铁损耗从而使铁芯发热的铁耗电流∙FeI 。

三绕组变压器工作原理

三绕组变压器工作原理

三绕组变压器工作原理
三绕组变压器是一种特殊的变压器,它采用了三个绕组,即主绕组、副绕组和第三绕组。

三绕组变压器的工作原理如下:
1. 主绕组:主绕组是输入电源与输出电源之间的传输媒介。

当输入电源施加在主绕组上时,会产生一个磁场。

2. 副绕组:副绕组是输出电源与输入电源之间的传输媒介。

当主绕组上的磁场变化时,会在副绕组中产生感应电动势。

该感应电动势的大小与主副绕组的匝数比有关。

3. 第三绕组:第三绕组也是输出电源与输入电源之间的传输媒介。

它通常采用较少的匝数,使得输出电流较大,从而提高变压器的输出功率。

综上所述,三绕组变压器的工作原理是通过主绕组的磁场变化,引起副绕组和第三绕组中的感应电动势,实现输入电源到输出电源的转换。

其中,通过调整主副绕组的匝数比和第三绕组的匝数,可以实现输入电压和输出电压的变换。

第四章_自耦变压器

第四章_自耦变压器

例题: 例题: 双绕组变压器容量 s N = 500 KVA 而自耦变压器输出同等容量时的绕组容量 (设计容量或电磁容量)为多少? 设计容量或电磁容量)为多少? 自耦变压器的变比为: 自耦变压器的变比为:k = 1.5 A 自耦变压器设计容量: S NA
1 1 = (1 − ) S N = (1 − ) S N 1.5 KA
1、省料,造价低,外形尺寸小,重量轻 省料,造价低,外形尺寸小,
1 电磁容量: 电磁容量: S M = (1 − ) S NA KA
2、无功、有功损耗小,电压调整率小 无功、有功损耗小,
Z kA
1 = (1 − )Z k KA
R kA
1 = (1 − )Rk KA
,变比太大, k A 一般不超过 2,变比太大,高低压绕组 没有隔离,会不安全的,高压容易窜到低压。 没有隔离,会不安全的,高压容易窜到低压。
& & U2 = E2
& & & & U1 − E1 + I1R1 + jI1 X1 = & & U2 E2
V
二、电压互感器
& & & & U1 − E1 + I1 R1 + jI1 X 1 = & & U2 E2
≈0, 为励磁电流, I2≈0,I1为励磁电流,若
& I 1 ( R1 + jX 1 ) 很小
例题: 例题:同等容量的双绕组变压器和 自耦变压器比较短路电流大小。 自耦变压器比较短路电流大小。
双绕组变压器的 z k = 0.05 ,自耦变压器变比为 k A = 1.5
Z kA
1 = (1 − ) Z k = (1 − 1 ) Z k = 0.33Z k = 0.0165 KA 1.5

电工学原理 第4章 变压器

电工学原理 第4章 变压器
第4章 变压器
变压器是一种利用磁路传递电能的
设备。也就是说,变压器是利用电磁
感应原理,从一个电路向另一个电路
传递能量或传输信号的电器。
变压器的分类
升压变压器 降压变压器 电力变压器配电变压器 联络变压器 厂用变压器 变压器 整流变压器 1 中频变压器( -8kHz) 高频变压器(几十kHz-几百kHz) 特种变压器 自耦变压器 电炉变压器
S N U 2 N I 2 N U 1N I 1N
三相变压器的额定容量
4. 额定频率fN
S N 3U 2 N I 2 N 3U1N I1N
变压器的工作频率。我国标准的工业用电频率为50Hz。 5.额定效率 N
P2 P2 P1 P2 PF PCu
从空载到额定负载,副边电压的变化程度可用电压变 化率来表示,即 U2
E1m N1m 2fN1m E1 E1m / 2 4.44 fN1m E2 m N 2m 2fN 2m E2 E2 m / 2 4.44 fN2m
电压变换
据基尔霍夫电压定律,对原、副绕组列出端电压 方程式如下: i =i
220 4.44 f ( N1 N 2 ) m
N1 N 2
则穿过铁芯中的主磁通 m 不变,变压器工作 状态不变,所以 U 3 20V 。
I 3NU 3N 1 20 I1 I 2 0.091A U 1N U 2 N 220
(4)应将1、3相联接,2、4相联接,然后接入 110V电源,此时 U 3 20V 。
铜损可通过短路实验测得,铁损可通过空载实验测得。
4.2 变 压 器
变压器的基本结构与工作原理

三绕组变压器零序参数与等值电路

三绕组变压器零序参数与等值电路

❖ 110kV以下的架空线路,与电压有关的有功 功率损耗多由绝缘子表面泄漏电流引起的
❖ 110kV及以上电压架空线路,与电压有关的
有功功率损耗多由电三晕相线放路每电千米现的电象晕引有功起功率的损耗(kW)
一相对地等值电导 ❖
g1
ΔP0 U2
103
(S/km)
❖P'k(1-2)=450kW, P'k(1-3)=188kW, , P'k(2-3)=280kW,
高-中、高-低、中-低3个短路电压百分数(已归
算)分别为
2020/6/8
2
自耦变压器等效电路参数的测定
❖ 自耦变压器是一次与二次绕组有共同部分的 变压器
❖ 可等值于普通变压器,等值电路与参数计算 方法相同。但其第三绕组容量总是小于变压 器的额定容量,如果制造厂提供的短路数据未 经归算,归算的方法也与普通三绕组变压器 相同,即将短路损耗乘以额定容量和第三绕 组容量比的平方,短路电压乘以额定容量和 第三绕组容量比
通路,所以不接地星形侧没有零序电流,变
压器相当于空载 2020/6/8
7
YNyn(Y0/Y0)联结 I0
I
II
I zI
zII II
I0
zm0
U0
I0
3I0
I0
zn
3zn
❖ 变压器一次星形侧流过零序电流,二次星形 侧各绕组中将感应零序电动势,二次星形侧 的零序电流能否流通,要看与二次星形侧相 连的电路中是否还有接地中性点。如果有, 2则020/6二/8 次绕组中将有零序电流流通,如果没有8
集肤效应:导线交流电阻与直流电阻的比值随着 频率的升高而增大,随导线截面积的增大而上升
对铜、铝绞线,当截面积不是特别大时,频率 50-60Hz的交流电阻与直流电阻相差甚微

《电机与变压器》课件 《电机与变压器》第4章

《电机与变压器》课件 《电机与变压器》第4章

4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2.共轭式电焊变压器
〔a〕顺极性
变压器二次绕组与电抗器 绕 组 是 串 联 的 , 设 EX 为 电 抗 器上的电动势,E2为二次绕组 电动势,当两者是顺极性串联, 输出电压为两者之和,即
U02 EX E2
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2.共轭式电焊变压器
〔4〕电焊变压器要能在一定范围内调节其输出电流,以 适应不同的焊件和焊条。
2.电焊变压器的结构特点
影响电焊变压器外特性的主要因素是一、二次绕组的 漏抗和负载功率因数。由于焊接加工属于电加热性质,负 载功率因数基本都相同,cos2 ≈1,所以通常采用改变漏抗 的方法来调节输出电流。因此,电焊变压器要有比较大并 且可以调节的漏磁通和漏抗。
4.2.1 电压互感器
1.电压互感器的结构和原理
电压互感器是指在电工测量中用于将一次侧的高电压按比例 变换为适合仪器使用的电压的设备。
干式 电压互感器
浇注绝缘式 电压互感器
油浸式 电压互感器
电压互感器接线原理
电压互感器的结构与普通变 压器相似,主要由铁心和绕组构 成,但它的一次绕组匝数较多, 与被测电路并联;二次绕组匝数 较少,与电压表并联。
电压互感器接线原理
由于二次绕组所连接负载的阻抗都很大,所以电压互感器运
行时相当于二次侧开路的状态,其变压比Ku为
Ku
U1 U2
N1 N2
那么有 U1 KuU2
式中,U2为电压表的读数。只要用电压表的读数U2乘以变 压比Ku就可以得到一次侧测量的高电压值U1。实际上,电压互 感器是一台降压变压器。
4.2.2 电流互感器
1.电流互感器的结构和原理
电流互感器是指在电工测量中,用于将一次侧的大电流按比Βιβλιοθήκη 变 换为适合仪器使用的电流的变换设备。

电机学变压器第四章习题部分答案

电机学变压器第四章习题部分答案

第四章 三相变压器练习题填空题(1)三相变压器组的磁路系统特点是 。

(2)三相心式变压器的磁路系统特点是 。

(3)三相变压器组不宜采用Y,y 联接组,主要是为了避免 。

(4)为使电压波形不发生畸变,三相变压器应使一侧绕组 。

(5)大容量Y/y 联接的变压器,在铁心柱上另加一套接成形的附加绕组,是为了 。

(6)变压器的联接组别采用时钟法表示,其中组别号中的数字为钟点数,每个钟点表示原、副边绕组对应线电势相位差为 。

(7)单相变压器只有两种联接组,分别是 和 。

(8)三相变压器理想并联运行的条件是 , , 。

(9)并联运行的变压器应满足 , , 的要求。

(10)变比不同的变压器不能并联运行,是因为 。

(11)两台变压器并联运行时,其负荷与短路阻抗 。

(12) 不同的变压器绝对不允许并联运行。

(14)短路阻抗标幺值不等的变压器不能并联运行,是因为 。

(15)一台Y/Δ-11和一台Δ/Y -11联接的三相变压器 并联运行。

(16)一台0/12Y Y -和一台0/8Y Y -的三相变压器,变比相等,经改接后 并联运行。

(1)各相主磁通有各自的铁心磁路(2)各相磁路彼此相关(3)变压器在磁路饱和情况下的相电动势波形畸变,(4)接成Δ(5)防止相电动势波形发生畸变,(6)30°的整数倍,(7)Ii0,Ii6(8)各变压器变比相等:各变压器联结组标号相同;各并联变压器的短路电压标幺值相等,短路阻抗角也相等。

(9)变压器一、二次额定电压的误差不大于0.5%;变压器联结组标号相同;各并联变压器的短路阻抗标幺值相差不超过10%(10)产生环流使变压器烧毁(11)标幺值成反比分配(12)组别(14)负载分配不合理,不能发挥并联运行的容量水平(15)能(16)能选择题(1)三相心式变压器各相磁阻 。

A .相等B .不相等,中间相磁阻小C .不相等,中间相磁阻大(2)要得到正弦波形的感应电势,则对应的磁通波形应为 。

电机学习题课—三绕组变压器汤蕴璆主编第四版

电机学习题课—三绕组变压器汤蕴璆主编第四版

I1k I1N
S1N 3U1N
I1N
10000k 52.486 3 110k
I2k I2N
S2N 3U 2 N
I2N
10000k 149.96 3 38.5k
2
pk
3I
2 k
Rk
Rk (12)
R1 R2
pk (12) 3I12k
111.2kw 3 52.4862
13.455
电机学习题课
Rk (12),Rk (13),Rk (23)
即: R1 R2 =13.455
R1
R3
=17.993
R1 10.72,R2 2.7347,R3=7.272 R2 R3=10.0
z1*k z1*k
z '* 2k
z '* 3k
0.1695 0.101
4
z '* 2k
z '* 3k
0.0606
z1b
U1N I1N
110k / 3 52.486
1210
X k = zk2 Rk2
z1k =z1*k zb 0.10495 1210 126.9895
z2k =z2*k z1b 0.06455 1210 78.1055 进一步解得
z3k =z3*k z1b 0.00395 1210 4.7795
0.1695
归到N1
148.7
10.1
z1*k
z '* 3k
0.101
归到N1
82.7
6.06
z '* 2k
z '* 3k
0.0606
N
(
2
N1 )
同理得:

第四章-第三节-主变的选择

第四章-第三节-主变的选择
第十一页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
二、主变压器型式选择原则
• 1.相数选择 • 2.绕组数选择 • 3.绕组连接方式 • 4.调压方式的选择 • 5.变压器的冷却方式
第十二页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
选择主变压器型式时,应考虑以下问题
1.相数的确定
在 33 0 kV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。 单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大
两台机容量之和来确定。
➢ 2.具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则 连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器的容量,应考
虑以下因素:
• 1)当发电机全部投入运行时,在满足发电机电压供电的日最 小负荷,并扣除厂用负荷后,主变压器应能将发电机电压母线上
的剩余有功和无功容量送入系统;
第七页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
第三节:发电厂和变电所主变压器的选择
主变压器:在发电厂和变电所中,用来向电力系统或用户输
送功率的变压器;
联络变压器:用于两种电压等级之间交换功率的变压器

厂(所)用变压器或称自用变压器:只供本厂(所)用
电的变压器。
第一页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
第二页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
所以,一般在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封 闭母线,而封闭母线回路中一般不装置断路器和隔离开关。
第十六页,编辑于星期三:十五点 五十四分。
况且,三绕组变压器由于制造上的原因,中压侧不留分接头, 只作死抽头,不利于高、中压侧的调压和负荷分配。
为此,一般以采用双绕组变压器加联络变压器更为合理。 其联络变压器宜选用三绕组变压器,低压绕组可作为厂用备用
• (3)强迫油循环水冷却单纯的加强表面冷却可以降低油 温,但当油温降到一定程度时,油的粘度增加,以致使油 的流速降低,对大容量变压器已达不到预期冷却效果,故 采用潜油泵强迫油循环,让水对油管道进行冷却,把变压 器中热量带走。在水源充足的条件下,采用这种冷却方式 极为有利,散热效率高,节省材料,减小变压器本体尺寸 。但要一套水冷却系统和有关附件,且对冷却器的密封性 能要求较高。即使只有极微量的水渗入油中,也会严重地 影响油的绝缘性能,故油压应高于水压(1~1.5)x105Pa ,以免水渗入油中。

电机学(张广溢)3,4,5章完全答案

电机学(张广溢)3,4,5章完全答案

第 3 章3.1 三相变压器组和三相心式变压器在磁路结构上各有什么特点?答:三相变压器组磁路结构上的特点是各相磁路各自独立,彼此无关;三相心式变压器在磁路结构上的特点是各相磁路相互影响,任一瞬间某一相的磁通均以其他两相铁心为回路。

3.2三相变压器的联结组是由哪些因素决定的?答:三相变压器的联结组是描述高、低压绕组对应的线电动势之间的相位差,它主要与(1)绕组的极性(绕法)和首末端的标志有关;(2)绕组的连接方式有关。

3.4 Y ,y 接法的三相变压器组中,相电动势中有三次谐波电动势,线电动势中有无三次谐波电动势?为什么?答:线电动势中没有三次谐波电动势,因为三次谐波大小相等,相位上彼此相差003601203=⨯,即相位也相同。

当采用Y ,y 接法时,线电动势为两相电动势之差,所以线电动势中的三次谐波为零。

以B A ,相为例,三次谐波电动势表达式为03.3.3.=-=B A AB E E E ,所以线电动势中没有三次谐波电动势。

3.5变压器理想并联运行的条件有哪些?答:变压器理想并联运行的条件有:(1) 各变压器高、低压方的额定电压分别相等,即各变压器的变比相等;(2) 各变压器的联结组相同;(3) 各变压器短路阻抗的标么值Z k *相等,且短路电抗与短路电阻之比相等。

上述三个条件中,条件(2﹚必须严格保证。

3.6 并联运行的变压器,如果联结组不同或变比不等会出现什么情况? 答:如果联结组不同,当各变压器的原方接到同一电源,副方各线电动势之间至少有30°的相位差。

例如Y ,y0和Y ,d11两台变压器并联时,副边的线电动势即使大小相等,由于对应线电动势之间相位差300,也会在它们之间产生一电压差U ∆, 如图所示。

其大小可达U ∆=U N 22sin15°=0.518U N 2。

这样大的电压差作用在变压器副绕组所构成的回路上,必然产生很大的环流(几倍于额定电流),它将烧坏变压器的绕组。

发电厂电气部分第四章习题解答

发电厂电气部分第四章习题解答

第四章电气主接线4—1 对电气主接线的基本要求是什么?答:对电气主接线的基本要求是:可靠性、灵活性和经济性.其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。

灵活性包括:操作、调度、扩建的方便性。

经济性包括:节省一次投资,占地面积小,电能损耗少。

4-2 隔离开关与断路器的区别何在?对它们的操作程序应遵循哪些重要原则?答:断路器具有专用灭弧装置,可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流,故用来作为接通和切断电路的控制电器.而隔离开关没有灭弧装置,其开合电流极小,只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。

4—3 防止隔离开关误操作通常采用哪些措施?答:为了防止隔离开关误操作,除严格按照规章实行操作票制度外,还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。

4-4 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器,各有什么特点?检修出线断路器时,如何操作?答:主母线主要用来汇集电能和分配电能。

旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。

设置旁路短路器极大的提高了可靠性。

而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线,可以减少设备,节省投资。

当出线和短路器需要检修时,先合上旁路短路器,检查旁路母线是否完好,如果旁路母线有故障,旁路断路器在合上后会自动断开,就不能使用旁路母线。

如果旁路母线完好,旁路断路器在合上就不会断开,先合上出线的旁路隔离开关,然后断开出线的断路器,再断开两侧的隔离开关,有旁路短路器代替断路器工作,便可对短路器进行检修。

4-5 发电机—变压器单元接线中,在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器,有何利弊?答:发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器,避免了由于额定电流或短路电流过大,使得在选择出口断路器时,受到制造条件或价格等原因造成的困难。

但是,变压器或者厂用变压器发生故障时,除了跳主变压器高压侧出口断路器外,还需跳发电机磁场开关,若磁场开关拒跳,则会出现严重的后果,而当发电机定子绕组本身发生故障时,若变压吕高压侧失灵跳闸,则造成发电机和主变压器严重损坏.并且发电机一旦故障跳闸,机组将面临厂用电中断的威胁。

3 电机学_第三章、第四章 三相变压器及运行_西大电气

3  电机学_第三章、第四章 三相变压器及运行_西大电气
3.画出副方电势相量三角形,据连接组别,标出 ax,by,cz
4.在相量图中,同向绕组在同一铁芯柱上,注意 同名端
5.连接副方绕组
19:43:15
第三章
第三节 绕组连接法及其磁路系统对电势波形的影响
由于磁路饱和,磁化电流是尖顶波。分解为基波 分量和各奇次谐波(三次谐波最大)。
问题
在三相系统中,三次谐波电流在时间上同相位, 是否存在与三相绕组的连接方法有关。
大容量变压器一般有较大的短路电压。
•分析三次谐波电流不能流通所产生的影响。
19:43:15
第三章
第三节 绕组连接法及其磁路系统对电势波形的影响
一、三相变压器组Y,y连接
初级为Y连接,激磁电 流中所必需的三次谐 波电流分量不能流 通——磁化电流正弦 形
19:43:15
第三章
第三节 绕组连接法及其磁路系统对电势波形的影响
思考:
相电势中存在三次谐波电势, 则线电势的波形如何?
19:43:15
第三章
第二节 三相变压器的连接组
Y,d连接
1、Y,d11 Eab滞后EAB 330 Eab超前EAB30
19:43:15
第三章
第二节 三相变压器的连接组
Y,d连接
2、Y,d1 Eab滞后EAB 30 Eab超前EAB 330
19:43:15
第三章
第二节 三相变压器的连接组
在高压线路中的大容量变压器需接成Y,d
19:43:15
第三章
第三节 绕组连接法及其磁路系统对电势波形的影响
五、三相变压器D,y连接
3次谐波电流可流通,磁
通呈正弦形,从而每相 电势接近正弦波。 分析点:
一次侧相电流中是否有三次谐波电流?

第四章三绕组变压器和自耦变压器

第四章三绕组变压器和自耦变压器

I1I2' I3' 0
…④
① 式减去 ② 式,再用 ④ 式中 I3' I1 I2' ,可得:
U1(U2 ' )I1R1jI1(X11+X2 '3-X1'2-X3 '1)
I2 'R2 ' jI2 '(X2 '2+X3 '1-X2 '3-X1'2)
① 式减去 ③ 式,再用 ④ 式中 I2' I1 I3' ,可得:
E s 1 j I 1 X 1 1 、 E s 2 j I 2 X 2 2 、 E s 3 j I 3 X 3 3
还有两两绕组之间的互漏磁通,比如某绕组电流 产生的和另一个绕组交链的互漏磁通会在这个绕 组中感应电动势,也可用负的漏电抗压降表示:
E s 2 1 jI2 X 2 1、 E s 3 1 jI3 X 3 1
I1
1 0 A 时,副绕组
A
I2
200V ,1 A 。于是负
载电流 1 1 A 。
U1
a
I
原边输入容量
x
2 2 0 1 0 2 2 0 0 V A
副边输出容量
X
2 0 0 1 1 2 2 0 0 V A 原副边电流实际方向示意图
二、自耦变压器基本方程
(要求:参考下图与上述物理概念学习自行推导)
U a x I 2 0 0 1 2 0 0 V A k x y S N A
SNA S电磁 S传导 kxySNA S传导
k A 越接近1, k x y 越小, 电磁容量(绕组容量)
越小, 传导容量越大,节材效果越明显。

电机学3,4,5章完全答案

电机学3,4,5章完全答案
联结组,
试求:1)高压方的稳态短路电流
及其标么值
;2)在最不利的情况下发生副方突然短路时短路电流的最大值
和标么值
。 解:1)
2)
第5章
5.1三绕组变压器等效电路中的电抗
与双绕组变压器的漏电抗有何不同?为什么有时在
中有一个会出现负值? 答:


并不代表三绕组变压器各绕组的漏电抗,而是各绕组自感电抗和各 绕组之间的互感电抗组合而成得等效电抗。对于双绕组变压器,每个绕 组产生的漏磁通只与本绕组交链而不与另一个绕组交链,即这些漏磁通 均为自感漏磁通。因此双绕组变压器的漏电抗为本绕组的自漏感电抗。

连接,高压绕组接到220V 的交流电源上,电压表接在
上,如 、 同极性,电压 表读数是多少?如 、 异极性呢? 解: 、 同极性时压表读数是:
、 异极性时压表读数是:
3-11 根据题图3-2的接线图,确定其联结组别。
1)
2)
3)
解: 1) 3)
题图 3-2 2)
3.12 根据下列变压器的联结组别画出其接线图: 1)Y,d5;2)Y,y2;3)D,y11。
(2) 各变压器的联结组相同; (3) 各变压器短路阻抗的标么值
相等,且短路电抗与短路电阻之比相等。 上述三个条件中,条件(2﹚必须严格保证。 3.6 并联运行的变压器,如果联结组不同或变比不等会出现什么情
况?
答:如果联结组不同,当各变压器的原方接到同一电源,
副方各线电动势之间至少有30°的相位差。例如Y,y0和Y,d11 两台变压器并联时,副边的线电动势即使大小相等,由于对应 线电动势之间相位差300,也会在它们之间产生一电压差
值。 解:1)单相对地短路时副方的短路电流

第4章三绕组变压器和自耦变压器介绍

第4章三绕组变压器和自耦变压器介绍
第四章 三绕组变压器和自耦变压器
4-1 概 述
4-2 三绕组变压器
4-3 自耦变压器
第四章 三绕组变压器和自耦变压器
基本要求:
1.了解三绕组变压器和自耦变压器的用途及结构特点;
2.掌握三绕组变压器的基本电磁关系、简化等效电路及其参
数的物理意义和测定方法; 3.掌握自耦变压器的基本电磁关系、方程式和等效电路, 4.掌握自耦变压器的容量关系和计算方法。
S1N U1N I1N
三相三绕组变压器
S2 N U2 N I 2 N
S3N U3N I3N
S1N 3U1N I1N
S2 N 3U2 N I2 N
S3N 3U3N I3N
三绕组变压器的额定容量SN:指三个绕组中容量最大的绕组 容量。
2)容量配合
高压绕组
100 100 100
低压侧回路电压方程式:
E 1
E 2
N1
I2
a
U2
I N 2
E I Z U 2 2 ax
E E I Z I Z U 1 1 2 1 Aa ax
X
x
k U U 2 A 2 k A E2 k A IZ ax E1 E2 k A IZ ax
E 2
N1
I2
a
U2
I N 2
X
x
2. 基本方程式、等效电路、相量图和容量关系 1)基本方程式
自耦变压器的变比为
E1 E2 N1 N 2 kA E2 N2
N1 kA 1 1 k N2
k为双绕组变压 器的变比
高压侧回路电压方程式:
I1
A
U 1
E E I Z I Z U 1 1 2 1 Aa ax

工厂供电第6版 (刘介才)_第4章__工厂变配电所及其一次系统

工厂供电第6版 (刘介才)_第4章__工厂变配电所及其一次系统
11
12
第二节 电力变压器
一. 电力变压器及其分类
工厂变电所大多采用普通电力变压器。
在易燃易爆场所及安全要求特高的场所采用全封闭 变压器,在多雷区采用防雷变压器。
13
第二节 电力变压器
14
第二节 电力变压器
15
第二节 电力变压器
一. 电力变压器的结构、型号
(一)电力变压器的结构和型号 电力变压器的基本结构,包括铁心和绕组两大部分。 绕组又分高压和低压或一次和二次绕组。 普通三相油浸式电力变压器和环氧树脂浇注绝缘的三相干式 电力变压器
时分针与时针的相互关
系一样。图中一、二次 绕组标有黑点 “•” 的
a)一、二次绕组接线图 b)一、二次电压相量图 c)时钟示意图 33
端子为对应的“同名
端” 。
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
(一)常用配电变压器的联接组别 变压器Dyn11联结
组的接线和示意图。
一次线电压与对应 的二次线电压之间
35
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
(一)常用配电变压器的联接组别 Dyn11联结较Yyn0联结有下列优点 (2) Dyn11联结变压器的零序阻抗较之 Yyn0联结变压器的 零序阻抗小得多,有利于低压单相接地短路故障保护的动作 及故障的切除。
36
第二节 电力变压器
三、电力变压器的联结组别及其选择
工厂供电
刘介才
霍平
1
工厂供电
第四章工厂变配电所及其一次系统
本章首先介绍工厂变配电所的任务和类型,然后 重点讲述工厂变配电所的一次设备和主接线图, 对电力变压器、互感器和高低压一次设备着重介 绍其功能、结构特点、基本原理及其选择,对主 接线图着重讲述其基本要求及一些典型接线。 最 后讲述工厂变配电所的所址选择、布置、结构、 安装图及其运行维护和检修试验的基本知识。本 章是本课程的重点,也是从事工厂变配电所运行、 维护和设计必备的基础知识。

三绕组变压器阻抗归算至高压侧的公式

三绕组变压器阻抗归算至高压侧的公式

三绕组变压器阻抗归算至高压侧的公式
摘要:
1.三绕组变压器的基本概念
2.三绕组变压器阻抗归算至高压侧的公式
3.阻抗归算的意义和应用
4.结论
正文:
三绕组变压器是一种在电力系统中常见的变压器类型,它主要包括三个绕组:高压绕组、中压绕组和低压绕组。

其中,高压绕组和中压绕组之间的距离最远,他们之间的漏磁也最大,因此他们之间的短路阻抗值也最大。

而中压绕组与低压绕组之间的距离相对较近,他们之间的漏磁较小,所以短路阻抗值也较小。

在实际应用中,我们常常需要将三绕组变压器的阻抗归算至高压侧,以便更好地进行电力系统的分析和设计。

为此,我们可以通过以下公式来计算三绕组变压器阻抗归算至高压侧的值:
XUk%Un 平方1000/(100Sn)
其中,XUk%表示短路阻抗的百分比,Un 表示高压侧的额定电压,Sn 表示高压侧的额定电流。

通过这个公式,我们可以得到三绕组变压器阻抗归算至高压侧的值。

阻抗归算的意义在于,它可以帮助我们更好地了解三绕组变压器在高压侧的阻抗特性,从而为电力系统的分析和设计提供重要的依据。

例如,在电力系
统中,如果我们需要对三绕组变压器进行短路保护,那么我们就需要知道三绕组变压器在高压侧的阻抗值,以便确定短路电流的大小。

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' ' ' ⎧ X 11 − X 12 − X 13 + X 23 = X 1 ⎪ ' ' ' ' 令 ⎨ X 22 − X 12 − X 23 + X 13 ' = X 2 ⎪X' − X' − X' + X' = X' 13 23 12 3 ⎩ 33 则有:
(4)
• • • • • ⎧• ' ' ' ⎪U 1 − ( − U 2 ' ) = I 1 ( R1 + jX 1 ) − I 2 ' ( R2 + jX 2 ) = I 1 Z1 − I 2 ' Z 2 ⎨• • • • • • ' ' ⎪U 1 − ( − U 3 ' ) = I 1 ( R + jX ) − I 3 ' ( R + jX ) = I 1 Z − I 3 ' Z ' ⎩ 1 3 1 1 3 3






(1)外施电压于绕组1,绕组2短路,3开路。测 U 12 , I12及P12 Z1
' Z3 ' Z2
3 1 2
17
Rk 12 =
P12
Z k 12
I12 2 U 12 = I12
3 1 2
' Z3 ' Z2
2 2 X k 12 = Z k 12 − Rk 12
' Rk 12 = R1 + R2
(1)-(2);(1)-(3);并代入 I 1 + I 2' + I 3' = 0
则有:
• • • ⎧• ' ' ' ' ' ⎪ U1 − ( −U 2' ) = I 1 [ R1 + j( X11 − X12 − X13 + X 23 ) − I 2' [ R'2 + j( X'22 − X12 − X'23 + X13 )] ⎨• 14 • • • ' ' ' ' ' ' ' ⎪U1 − ( −U 3' ) = I 1 [ R + j( X − X − X + X )] − I 3' [ R + j( X − X − X + X' )] ⎩ 1 11 12 13 23 3 33 13 23 12

I1 Φσ 11



Φ
I2

U2 Φσ 12
• • •
ZL2
Φσ 22

U1
Φσ 13


Φσ 23

I3 U 3 ZL3
11
Φσ 33
且:自电感及互电感与各绕组的全部Φ对应,例如: L1对应磁通为: Φ 1 , Φσ 11 , Φσ 12 , Φσ 13 M12对应磁通为: Φ 1 Φσ 12

U1
Φσ 13


Φσ 23

I3 U 3 ZL3
空载 负载:
F m = N1 I m
Fm = N1 I1+ N2 I2+ N3 I3
• • • •


Φσ 33
9
即:

I m N1 = I1 N1 + I2 N2 + I3 N3

• •




I m :激磁电流(空载时),I m 很小,忽略不计
• ' 3


2、电势方程(应用自感互芯的概念)
设 R1 , R2 , R3 为绕组1、2、3的电阻 为 L1 , L2 , L3 绕组1、2、3的自电感(
L= N Λ

2 1 L
, M12
= N1N2Λ21 )
为 M 12 = M 21 , M 13 = M 31 , M 23 = M 32 绕组间互电感。
6
二、三绕组变压器的基本方程、等效电路及相量图
(1) 磁通分布 Φ ①主磁通: 与三个绕组同 时铰链 ②漏磁通:只铰链一个或两 个绕组的磁通,前者称自 漏,后者为互漏, Φ11 , Φ 22 , Φ 33 为自漏磁通, Φ12 , Φ 23 , Φ 31 为互漏磁通。
7
磁通分布 主磁通由三个绕组的合 成磁势共同建立。经铁 心磁路闭合,激磁阻抗 随铁心饱和程度而变 化。 自漏磁通由一个绕组的 磁势所产生,互漏磁通 由两个绕组的磁势产 生,它们主要通过空气 和油闭合,相应的漏抗 为常数。
2
用途: 1、满足二次侧的不同电压要求; 2 、对重要负载,为安全、经济供电,由不同电压 等级线路经过三绕组变压器共同供电; 3、第三绕组接成 ,提供i3回路。
3
一、结构特点及容量配合
1、三绕组同心排列在铁心柱上; Y Y 1 2 3 3 2 1
1
3 2
2
3
1
升压 1 高压 2 中压 3 低压
降压
' ' X1, X 2 , X 3
并不代表各绕组漏抗,而是一等效电抗。(具有漏抗性质)
15
根据方程式画出等效电路图 • • • • • ⎧• ' ' ' ⎪U 1 − ( − U 2 ' ) = I 1 ( R1 + jX 1 ) − I 2 ' ( R2 + jX 2 ) = I 1 Z1 − I 2 ' Z 2 ⎨• • • • • • ' ' ⎪U 1 − ( − U 3 ' ) = I 1 ( R + jX ) − I 3 ' ( R + jX ) = I 1 Z − I 3 ' Z ' ⎩ 1 3 1 1 3 3 I 1 + I 2' + I 3' = 0


• • • ⎧• ' ' ' ' ' ⎪ U1 − ( −U 2' ) = I 1 [ R1 + j( X11 − X12 − X13 + X23 ) − I 2' [ R'2 + j( X'22 − X12 − X'23 + X13 )] ⎨• • • • ⎪U1 − ( −U 3' ) = I 1 [ R + j( X − X' − X' + X' )] − I 3' [ R' + j( X' − X' − X' + X' )] ⎩ 1 11 12 13 23 3 33 13 23 12
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。 4
5
2、三绕组容量可以不同,此时变压器的额定容量指三绕组 最大的一个。 •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。
Φσ 33
(1 )
12
将绕组2、3均折算至绕组1
U 2 ' = k12 U 2
• •
U 3 ' = k13 U 3


M12 = N1N2Λ21, M12 ' = NN2 ' Λ12 1
⇒ M12 ' = k12 M12 = M 21 '
I 2' = I 2


k12
;
I 3'= I 3


k13
' X k 12 = X 1 + X 2
(2)加电压于1,2开路, 3短路,测 U 13 , I13 , P13 ⇒ ⎧ Rk 13 ⎨ ⎩ X k 13 (折至绕组1)
' Rk 13 = R1 + R3 ' X k 13 = X 1 + X 3
Z1
18
(3)加电压于2,3开路, 1开路测 U13 , I13 , P13 ⇒ ⎧ Rk 23 ⎨ ⎩ X k 23 (折至绕组1)
第四章 电力系统中的特种 变压器
了解其他用途变压器的特点: • 三绕组变压器 • 自耦变压器 • 电压互感器 • 电流互感器
• 重点:三绕组变压器、自耦变压器 和仪用互感器的特点和适用范围
1
一、三绕组变压器
• 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。
8
二、三绕组变压器的基本方程、等效电路及相量图
特性:3个变比 k12=N1/N2≈U1/U20 k13=N1/N3≈U1/U30 k23=N2/N3≈U20/U30 1、磁势方程:
Fm = F1 + F2 + F3
• • • •


I1 Φσ 11••Φ•I2•
U2
Φσ 12
• • •
ZL2
Φσ 22

• •


I1 U1
Φσ 11

Φ

I2

U2 Φσ 12
• • •
ZL2
Φσ 22

电势方程:
Φσ 13
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