第六章特殊用途的变压器
第6章 变压器保护 差动保护
励磁涌流的产生
图6-8 励磁涌流的产生及电流变化曲线 （a）稳态时电压与磁通关系；（c）变压器铁芯的磁化曲线瞬 间合闸时电压与磁通关系
励磁涌流的产生
com
m
2m
np
m
m
Im
t
p
（b）t=0,u=0瞬间空载合闸时电压与磁 通关系 图6-8变压器励磁涌流
I exs
t
（d）励磁涌流波形
变压器各侧电压等级和额定电流不同，因而采用的电流互感
器型号不同，它们的特性差别很大，故引起较大的不平衡
电（实际上是两个电流互感器励磁电流之差）
I unb
3K err K st I k . max K TA.d
（6-12）
Kerr——电流互感器误差，取0.1； KSt——电流互感器同型系数，对发电机线路纵差保护取0.5；对变压器、 母线差动保护取1；
6.4.3变压器的励磁涌流及其抑制措施
变压器励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流 互感器反应到差动回路中不能被平衡，在外部故障时，由 于电压降低，励磁电流减小，它的影响就更小。可忽略不 计。 但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则 可能出现数值很大的励磁电流(又称为励磁涌流)。
UX1
I Y(1)
I Y(2)
KD UT
I Y(1)
I Y(2)
KD W2 UA
I Y(2)
UX2
I (1)
I (2)
I (1)
I
(2)
I Y(2) - I (2)
Wd
(a)
(b)
第六章电力变压器的继电保护
变压器接线方式为Dyn1接线，矢量匹配在Y侧
I'A
Y
Ia△
-IBY
IAY
-ICY
ICY Ic△ IBY I'C Y
-IAY
Ib△ I'B Y
如图可知Y侧匹配公式： IA= I＇AY/√3 =(IAY-IBY)/√3 IB= I＇BY/√3 =(IBY-ICY)/√3 Ic= I＇CY/√3 =(ICY-IAY)/√3 （IA IB IC为转换后的Y侧电流） 2.2.3装置显示值与通入值之间的关系（单相法试验） 高压△侧： Ia=Ia△×平衡系数 Ib=Ib△×平衡系数 Ic=Ic△×平衡系数 低压Y侧： IA=(I＇AY/√3Ie) ×平衡系数 IB=(I＇BY/√3 Ie) ×平衡系数 Ic=(I＇CY/√3 Ie) ×平衡系数
第6章 电力变压器的继电保护
6.1 电力变压器的故障类型及其保护 变压器的内部故障可分为油箱内故障 和油箱外故障两类。 内部：绕组的相间短路、匝间短路、 接地短路，以及铁芯烧毁等。 外部故障：套管和引出线上发生的 相间短路和接地短路。
不正常的运行状态：外部相间短路、接地短路 引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其 额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面 降低，以及过电压、过励磁等。
带负荷调压的变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就 改变了变压器的变比．原已调整平衡的差动保护；又会出现新的不平衡电流 。 此不平衡电流采用提高动作电流来解决。
差动保护的一些基本概念
1.1差动保护CT二次极性的接线方式 CT二次极性的接线方式有180度接线和0度接线两种。
0接线，如图所示：
电力变压器在运行时，由于联接组别和 变比不同，各侧电流大小及相位也不同。 需通过数学方法对TA联接和变比进行补 偿。消除电流大小和相位差异。 变压器各侧电流互感器采用星形接线， 二次电流直接接入本装置。
第6章-磁路和变压器
(a)无外场，磁畴排列杂乱无章。
(b)在外场作用下，磁畴排列逐 渐进入有序化。
磁性物质的磁化示意图
2. 磁饱和性
磁性物质因磁化产生的磁场是不会无限制增加的，当外磁场(或激 励磁场的电流)增大到一定程度时，全部磁畴都会转向与外场方向 一致。这时的磁感应强度将达到饱和值。
IN lx
I
其中N 为线圈的匝数；Hx 是半径为 x 处的磁场强度 。
乘积 I N 是产生磁通的原因，称为磁动势，用F 表示。
F IN 单位是安培
4. 磁导率
磁导率μ是表示磁场空间 媒质 磁性质的物理量，是物质导磁能力 的标志量。
前面已导出环形线圈的磁场强度 H ，可得磁感应强度 B 为
Bx
磁导率的单位
0.39
A
可见由于所用铁心材料不同，要得到相同的磁感应强度，则所需要的磁动势或励
磁电流是不同的。因此，采用高磁导率的铁心材料可使线圈的用铜量大为降低。
6.2 交流铁心线圈电路
铁心线圈分为两种：
1．直流铁心线圈电路
2．交流铁心线圈电路
直流铁心线圈通直流来励磁（如直流电机的励磁线圈、电磁吸盘 及各种直流电器的线圈）。因为励磁是直流，则产生的磁通是恒定的， 在线圈和铁心中不会感应出电动势来，在一定的电压U下，线圈电流I 只与线圈的R有关，P也只与I2R有关，所以分析直流铁心线圈比较简 单。本课不讨论。
t
qv
Fmax
F
I
B
B
l
B
l
I
S
N
同理，
vB F
三个矢量也构成右旋系关系。
如洛仑兹力公式所表示
F q v B
第6章变压器-
第6章变压器** 三相组式和芯式变压器** 三相组式变压器三相组式变压器由3台容量、变比等基本参数完全相同的单相变压器按三相连接方式连接组成。
其示意图如图6.1.1，此图的原、副边均接成星形，也可接成其它接法。
三相组式变压器的特点是具有3个独立铁心；三相磁路互不关联；三相电压对称时，三相励磁电流和磁通也对称。
** 三相芯式变压器三相芯式变压器的磁路系统是由组式变压器演变过来的，其演变过程如图6.1.2所示。
当我们把三台单相变压器的一个边（即铁心柱）贴合在一起，各相磁路就主要通过未贴合的一个柱体，如图6.1.2（a）所示。
这时，在中央公共铁心柱内的磁通为三相磁通之和，即ΦΣ=ΦA+ΦB+ΦC。
当三相变压器正常运行（即三相对称）时，合成磁通ΦΣ=0，这样公共铁心柱内的磁通也就为零。
因此中央公共铁心柱可以省去，则三相变压器的磁路系统如图6.1.2（b）所示。
为了工艺制造方便起见，我们把3相铁心柱排在一个平面上，于是就得到了目前广泛采用的如图6.1.2（c）所示的三相芯式变压器的磁路系统。
图6.1.2 三相芯式变压器的铁心演变过程（a）3个铁心柱贴合（b）中央公共铁心柱取消（c）三相芯式铁心三相芯式变压器的磁路系统是不对称的，中间一相的磁路比两边要短些。
因此，在对称情况下（即ΦA=ΦB=ΦC时），中间相的励磁电流就比另外两相的小，但由于励磁电流在变压器负载运行时所占比重较小，故这对变压器实际运行不会带来多大影响。
比较芯式和组式三相变压器可以知道，在相同的额定容量下，三相芯式变压器具有省材料、效率高、经济等优点；但组式变压器中每一台单相变压器却比一台三相芯式变压器体积小，重量轻，便于运输。
对于一些超高电压、特大容量的三相变压器，当制造及运输发生困难时，一般采用三相组式变压器。
** 三相变压器的联结组三相变压器的原边和副边都分别有A，B，C 三相绕组，它们之间到底如何联法，对变压器图6.1.1 三相组式变压器的运行性能有很大的影响。
第六章变压器
Sh ia iJ
. .
.
Zh ua ng Ra il wa yI
(6 − 10)
(6 − 11)
第六章 变压器
图 6-5 变压器的负载运行
I 1 N1 + I 2 N 2 ≈ I 0 N1
.
这就是变压器中的磁势平衡方程式。变压器的空载电流i0是励磁用的。由于铁心的磁导率高，空 f 载电流是很小的。它的有效值在原绕组额定电流的10%以内,因此i0N1 与i1N1相比，常可忽略。于是式 （6-10）可写成
.
.
= − E1 + I 0 ( R1 + jX σ 1 ) = − E 1 + I 0 Zσ 1
故
.
Zh
. .
.
ua
.
ng
Ra il
(6 − 8)
U 1 ≈ − E1
.
.
wa yI
U 20 = E 2
.
ns ti tu te
9
第六章 变压器
5、变比：
U1 E1 4.44 N1 f Φ m N1 ≈ = = =K U 20 E2 4.44 N 2 f Φ m N 2
图 6-1 心式变压器 （a） 单相心式变压器 （b）三相心式变压器
Sh
4
ia iJ
Zh
ua
ng
Ra
第六章 变压器
il wa
图 6-2 壳式变压器 （a）单相壳式变压器 （b）三相壳式变压器
yI ns ti tu te
一、变压器的结构 主要由铁心、绕组、绝缘及其他一些元部件构成。 铁心 绕组 绝缘 铁心：铁心都是由厚度为0.35—0.5mm的硅钢片迭装而成，硅钢片上涂有绝缘漆。 铁心 （据报道，美国的部分电力变压器已采用0.2mm以下的冷轧钢片。俄罗斯在中高频电机中 采用0.1mm的硅钢片。 绕组：绕组用导电性能好的漆包圆铜线绕制而成，为绝缘方便，低压绕组紧靠铁心， 绕组 高压绕组则套在低压绕组的外边，两个绕组之间留有油道，一方面作为绕组间绝缘，另一 方面冷却绕组。
三绕组变压器和其他用途变压器
第一节 三绕组变压器
U13 U1 (U 3 ) I1[r1 j(L1 M12 M13 M 23 )] I3[r3 j(L3 M13 M 23 M12 )] I1(r1 jx1) I3 (r3 jx3 ) I1z1 I3 z3
z1 r1 jx1 x1 (L1 M 12 M 13 M 23 )
假如低压绕组处于高压和中压绕组之间，中压绕组 在最里层，为升压变压器；假如中压绕组处于高压和低 压绕组之间，低压绕组在最里层，为降压绕组。
三绕组变压器运营时，可将其中旳一种绕组接电源， 则另外两个绕组有两个等级旳电压输出；也能够将两个 绕组接电源，向第三个绕组供电，提升供电可靠性。
图6-1 三绕组变压器绕组布置图 图6－2 SFSZ9系列110kV级三绕组变压器
第一节 三绕组变压器
3.等效电路中参数旳测定
三绕组变压器简化等效电路中旳参数能够经过三次 短路试验测出。短路试验可按如下环节进行： （1）第一次短路试验
将电压加在绕组1，绕组2短路，绕组3开路，此时 测得旳短路阻抗为：
zk12 z1 z2 (r1 r2) j(x1 x2 ) rk12 jxk12
组旳铜耗之和。
因为三绕组变压器旳各绕组额定容量可能不相
等，所以在采用标幺值进行计算时，应进行容量
折算。一般取高压绕组旳额定容量作为容量基值。
第二节 自耦变压器
所谓自耦变压器，是一次和二次共用同一种 绕组旳变压器，其与双绕组变压器旳主要差别在 于：自耦变压器旳一次和二次之间不但有磁旳耦 合，还有电旳联络。
第一节 三绕组变压器
2.容量与联结组 双绕组变压器旳一、二次绕组容量相等，三绕组变压器根据供电需要，三
个绕组旳容量可以不相等。其额定容量指三个绕组中容量最大旳一个绕组旳额 定容量。
电机学第6章特殊变压器讲义教材
此时两个分裂绕组之间的短路阻抗（折算到高压侧）称为分裂阻抗 Z f 。
4．分裂系数
kf
Zf Zs
3~4
是分裂变压器的基本参数，既用来定性分析分裂变压器的特性，又作为设计指标。
第6章 特殊变压器
三、等效电路
第6章 特殊变压器
6.2 自耦变压器
一、结构特点与用途
结构特点: 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。
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；
第6章 特殊变压器
6.3 分裂变压器
一、结构特点与用途
1．结构特点（以单相双分裂绕组变压器为例）
高压绕组由两条支路并联组成（并非分裂绕组）。
电路上彼此分离
低压绕组是
两个分裂绕组。
磁路上松散耦合
低压两个分裂绕组的特点: 结构相同、容量相等，两个绕组容量之和等于
高压绕组的额定容量，即分裂变压器的额定容量。
如绕组3发生短路 U3 0 I2 I3 忽略 I2
残余电压
U2 U0 Z1Z3Z3U1
1.75Zs (0.1251.75)Zs
U1
0.93U1
即使分裂系数取较小值 k f 3 U2 0.8U 61
通常发电厂要求残余电压不低于65％额定电压， 因此，分裂变压器可以大大提高厂用电的可靠性。
双分裂绕组变压器实质上是三绕组变压器，二者等效电路及参数公式相同。
Z1
工厂供配电技术第6章电力变压器
室外变压器不超过30%，对室内变压器不超过20% 。允许
变压器正常过负荷倍数及允许过负荷的持续时间参照表 3.1。
3.事故过负荷能力
当变压器在事故状态下（如两台并列运 行的变压器在一台被切除时)，为保证重要 负荷的继续供电，可允许短时间内较大幅 度的过负荷运行。这种过负荷运行即事故 过负荷。 变压器的事故过负荷能力是以牺牲变压 器的寿命为代价的。
2.变压器的常见故障分析 变压器故障
磁路故障
磁路故障一般指铁心、轭铁及夹件间发生的故障。常
见的有硅钢片短路、穿心螺栓及铁轭夹紧件与铁心之间
的绝缘损坏以及铁心接地不良引起的放电等。
电路故障
电路故障主要指绕组和引线故障等，常见的有线圈的
绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工 艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。
油色变黑、 油面过低 气体继电 器动作
分接开关 触头灼伤
测量直流电阻，吊出器身检查处理
第6章 电力变压器
6. 1常用电力变压器的类型 电力变压器是供配电系统中实现电能输送、 电压变换，满足不同电压等级负荷要求的核 心器件，使用最多的是三相油浸式电力变压
器和环氧树脂浇注式干式变压器。电力变压
器的绕组导体材质有铜绕组和铝绕组。
种类
电力变压器按调压方式分，有无载调压和有载调 压两大类，工厂变电所中大多采用无载调压方式的变压 器。 变压器按绕组绝缘方式及冷却方式分，有油浸式、 干式和充气式等。工厂变电所中大多采用油浸自冷式变 压器。 变压器按用途分为普通式、全封闭式、防雷式。 工厂变电所中大多采用普通式变压器。
1．吊出铁心，修理或调换线圈 2．减小负载或排除短路故障后修理绕组 3．修理铁心，修复绕组绝缘 4．用绝缘电阻表测试并排除故障
《电力系统继电保护实用技术问答(第二版)》第六章
第六章电力变压器保护1．电力变压器的不正常工作状态和可能发生的故障有哪些?一般应装设哪些保护?答：变压器的故障可分为内部故障和外部故障两种。
变压器内部故障系指变压器油箱里面发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。
变压器外部故障系指变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路，引出线之间发生的相间故障等。
变压器的不正常工作状态主要包括：由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。
为了防止变压器在发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：(1)防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。
(2)防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的(纵联)差动保护或电流速断保护。
(3)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)后备的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、或负序过电流保护)。
(4)防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。
(5)防御变压器对称过负荷的过负荷保护。
(6)防御变压器过励磁的过励磁保护。
2．变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的(包括稳态和暂态情况下的不平衡电流)?答：变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下。
1．稳态情况下的不平衡电流(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。
它必须满足电流互感器的10％误差曲线的要求。
(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。
(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。
2．暂态情况下的不平衡电流(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。
电工资料大全--电工手册
电工资料大全－－电工手册（1768页）本手册的主要内容包括：电工常用符号和计量单位、电工识图、电工基础知识、电工常用仪表及工具、电工测量、电工材料、变压器、电动机、电气控制、高压配电、低压配电、电气照明、安全用电、电子技术基础知识等内容。
本手册取材新颖、内容丰富、简明实用，主要供广大电工及电气技术人员使用，对技能培训和专业学校的师生也有较高的参考价值。
前言本手册力图做到图表化、数据化、条文化，以便于查阅；同时通过阅读本手册，又能掌握初、中级电工应知的基本理论知识和应会的基本操作技能，达到技术考核标准。
在本书编写过程中，大量采用了我国制定的最新相关标准，着重介绍使用这些新标准的电气设备，但考虑到有些老产品还在使用，为维护、维修方便，相关内容也稍作介绍。
本手册共14章，以广大电工及电气技术人员在实际工作中经常使用的电气资料和经常查阅的技术数据及有关新的电气国家标准为主，较为详细地介绍了电工基础知识、电工测量以及常用电气设备的基本结构、原理及特性。
手册中所引用的技术标准，采用了最新的国家标准、部颁标准和法定计量单位，内容比较全面，数据准确可靠，有较强的实用性。
本手册由李良洪主编，张宪、王乃成副主编，郑治国主审。
参加编写和绘图工作的还有于振瑞、王敏、王保民、付少波、付兰芳、叶鹏、叶金岭、石一刚、刘青、孙昱、安居、张大鹏、李阳、李长安、李志勇、杨华、杨泽辉、林秀珍、罗批、郑欣、郑海庆、俞伟明、赵慧敏、钱晓涛、黄华飞、曾锐利、蒋国平、蒋建峰、蒋晓敏、路金宝、潘平、潘晓峰等。
本书在编写过程中，参考了许多国内外有关电工标准或资料，在此向有关单位或作者一并致谢，同时对给予我们支持和帮助的同行专家及有关部门也深表谢意。
由于电工技术发展非常迅速，涉及面广，加上我们水平有限，手册中难免有错误、不妥之处，真诚希望广大专家和读者批评指正。
图书目录第一章电工常用符号和计量单位第一节电工常用文字(字母）符号1．拉丁字母2．希腊字母3．罗马数字4．电气设备常用文字符号第二节常用电气图形符号和电气项目代号1．电工常用图形符号2．电气项目代号第三节常用计量单位及其换算1．国际单位制单位2．可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位3．常用法定计量单位与非法定计量单位及其换算第二章电工识读第一节电气图的组成和表达形式1．电气图的组成2．电气图的表达形式第二节电气图的分类及其特点1．系统图和框图2．电路图3．安装接线图和接线表4．逻辑图5．逻辑图的特点6．理论逻辑图和工程逻辑图第三节看电气图的基本方法和步骤 1．看电气图的基本方法2．看电气图的基本步骤第三章电工基础知识第一节电路的基本概念与基本定律第二节电路的分析方法第三节负载的连接与变换第四节电磁现象和电磁感应定律第五节交流电路第六节三相交流电路第四章电工常用仪表及工具第一节电工常用仪表1．电工仪表的基本知识2．电工仪表分类3．电工测量仪表的形式4．晶体管毫伏表5．电子示波器6．数字式仪表第二节电工常用工具1．试电笔2．钢丝钳3．电工刀4．螺钉旋具5．尖嘴钳6．斜口钳7．剥线钳8．活扳手9．电烙铁10．千分尺11．钢卷尺第三节常用电动工具1．电动工具型号与规格(参照GB9088—88)2．电动工具名词术语(参照GB2900．28—82)3．手电钻4．冲击电钻5．电锤6．电剪刀7．电扳手240第五章电工测量第一节电工测量的基本知识1．常用电工测量方法2．测量误差3．减小测量误差的方法第二节电流的测量1．电流表2．电流的测量第三节电压的测量1．电压表2．电压的测量第四节功率的测量1．功率表2．功率的测量第五节电能的测量1．电能表2．电能的测量方法第六节电阻的测量1．用万用表欧姆挡测量电阻2．伏安表法测电阻3．电桥法测量电阻4．绝缘电阻的测量5．接地电阻的测量303 第六章电工材料第一节电工材料的分类第二节普通导电材料1．裸导线2．电磁线3．电气设备用绝缘电线4．电缆第三节特殊导电材料1．常用熔体材料2．电阻材料3．电热材料4．电触头材料5．热双金属6．电刷材料第四节绝缘材料1．绝缘材料的功用和分类2．绝缘材料的基本性能3．气体电介质4．绝缘油5．绝缘漆6．绝缘胶7．绝缘带第五节磁性材料1．软磁材料2．硬磁材料第六节其他电工材料1．线管、电杆及低压瓷件2．钎料、助钎剂和清洗剂第七章变压器第一节变压器的用途和分类第二节变压器的工作原理和性能1．变压器的工作原理2．变压器的型号和符号含义3．变压器的性能（额定值）第三节三相变压器的结构和电路系统1．三相变压器的结构2．三相变压器的电路系统——绕组的连接及其组别第四节变压器的并联运行第五节电力变压器1．电力变压器的使用条件2．部分常用电力变压器的主要技术数据3．电力变压器的维护第六节特殊用途变压器1．电流互感器和电压互感器2．自耦变压器第八章电动机第一节电动机的基本知识1．电动机的分类2．电动机的型号3．电动机的主要性能4．电动机常用计算公式第二节三相异步电动机1．三相异步电动机的分类和型号2．三相异步电动机的结构3．异步电动机的转动原理4．三相异步电动机的电磁转矩5．三相异步电动机的机械特性6．三相异步电动机的启动7．三相异步电动机的调速8．Y系列三相异步电动机的性能数据 9．三相异步电动机的选择第三节直流电动机1．直流电动机的分类与型号2．直流电动机的结构3．直流电动机的工作原理4．直流电动机的机械特性5．直流电动机的启动6．直流电动机的调速7．直流电动机的性能数据第四节微特电机1．伺服电动机2．测速发电机3．步进电动机508第九章电气控制第一节常用低压电器1．组合开关（SR）2．闸刀开关（QS）3．按钮（SB）4．熔断器（FU）5．交流接触器（KM）6．中间继电器7．热继电器（FR）8．自动空气断路器9．行程开关第二节三相异步电动机的直接启动控制线路第三节三相异步电动机的正反转控制线路第四节行程控制第五节可编程控制器的特点和组成第六节可编程控制器的工作原理1．PLC的主要技术性能2．可编程控制器的工作原理第七节可编程控制器的编程语言与基本指令 1．PLC的编程语言2．PLC的基本指令第八节可编程控制器的应用第九节 C系列P型机可编程控制器主要技术性能第十章高压配电第一节高压配电设备1．高压断路器2．高压熔断器3．高压隔离开关4．高压负荷开关第二节高压成套配电装置1．高压成套配电屏（柜）2．新型成套组合电器第三节高压配电设备的安装1．10 kV线路上电气设备的安装2．高压成套配电装置的安装第十一章低压配电第一节低压配电电器1．低压隔离器2．低压熔断器3．低压断路器第二节低压配电电器的选用1．隔离器的选用2．熔断器的选用3．低压断路器的选用第三节低压配电电器的安装使用第四节低压成套配电装置1．低压成套配电屏型号命名法2．低压成套配电屏技术数据3．低压成套配电装置的性能及应用第五节架空线路的安装1．器材检验2．线路元件组装3．导线架设4．接户线安装5．架空线路安装电气安全间距第十二章电气照明第一节照明基本知识1．照明技术的相关概念2．物体的光照性能3．光源的显色性能第二节常用电光源1．常用电光源的类型2．常用电光源的特点及适用场所3．白炽灯4．日光灯第三节常用灯具1．照明灯具的型号编制2．照明灯具的分类3．工厂灯具型号的组成和含义4．部分灯具的主要技术数据5．照明灯具的选择第四节常用照明附件1．灯座2．开关3．插座第五节常用照明灯线路1．常用照明灯线路2．照明供电线路的保护3．照明供电线路保护装置的选择第十三章安全用电第一节触电形式1．电流对人体的作用2．人体电阻与安全电压3．触电形式第二节触电急救与防护措施1．触电急救2．防护措施第三节保护接地和保护接零1．工作接地2．保护接零3．保护接地第四节漏电保护器1．漏电保护器的结构及工作原理 2．漏电保护器的使用范围3．动作电流和动作时间的选定4．漏电保护器安装要求5．国产部分漏电保护器技术数据第五节电气的防火与防爆1．电气火灾和爆炸事故的原因2．防火防爆的措施3．电气灭火常识第六节静电的防护1．静电的产生2．静电的危害3．静电的防护第七节雷电的防护1．雷电的危害2．防雷装置第十四章电子技术基本知识第一节半导体二极管1．基本结构2．主要参数3．二极管的简易测试第二节稳压管第三节晶体三极管1．基本结构2．电流放大作用3．特性曲线4．主要参数5．三极管极性的识别第四节场效应晶体管第五节基本放大电路1．放大器的基本组成条件及构成2．三种基本放大电路第六节光电器件1．显示器件2．光敏器件第七节常用的集成电路1．集成电路型号命名2．部分常用数字集成电路外引线排列图 3．部分常用模拟集成电路外引线排列图 4．常用集成稳压器。
特殊变压器的分类及工作原理
特殊变压器的分类及工作原理
在电力系统中，变压器起着至关重要的作用，而特殊变压器则是变压器中的特殊存在。
特殊变压器的种类繁多，且具有独特的工作原理，因此在不同的应用场景中，它们能够发挥出各种不同的功能。
首先，让我们来了解一下特殊变压器的分类。
特殊变压器主要包括以下几种类型：自耦变压器、三相变压器、整流变压器、调压变压器、电流变压器和电压互感器等。
这些变压器各有特点，例如自耦变压器具有自耦的特性，能够实现电压和电流的变换；而整流变压器则能够将交流电转换成直流电，广泛应用于电化学、电镀和电解等工业领域。
接下来，我们深入探讨特殊变压器的工作原理。
在电力系统中，电压和电流是不断变化的量，而变压器则通过磁场的变换来实现电压和电流的变换。
具体来说，变压器是由两个相互绝缘的绕组组成，一个为初级绕组，另一个为次级绕组。
当在初级绕组中通入交流电时，会在铁芯中产生变化的磁场。
这个变化的磁场又会感应到次级绕组中产生电动势，从而实现了电压的变换。
同时，电流的变换也是通过同样的原理实现的。
在实际应用中，特殊变压器的工作原理还需要考虑各种因素。
例如，在整流变压器中，需要考虑到整流电路的类型、负载的性质以及控制方式等因素。
此外，对于一些特殊用途的变压器，例如电压互感器或电流互感器，其工作原理也需要进行特别的设计和调整。
综上所述，特殊变压器的分类和工作原理是电力系统中的重要内容。
通过对特殊变压器的了解和应用，我们可以更好地实现电力系统的稳定运行和高效管理。
第六章变压器保护-励磁涌流
一、励磁电流
1、正常运行情况下，励磁电流很小，一般 不超过额定电流的2%~5%； 2、外部故障时，由于电压降低，励磁电流 将减小。 因此，变压器励磁电流在正常运行与外部 故障情况下对纵联差动保护的影响往往可 以忽略不计。
2
3、励磁涌流：当变压器空载投入或外部故 障切除后电压恢复时，可能出现很大的励 磁电流（数值可达额定电流的6～8倍）,造 成的不平衡电流很大。保护可能误动。
×
×
二、励磁涌流的产生含有很大的非周期分量。 2、含有很大的二次谐波分量，一般大于基波分量的20%。 3、励磁涌流的波形中有间断，间断角度α一般大于60°
6
7
图6-4 某500kV自耦变压器空投时三相励磁涌流的波形图
8
防止励磁涌流影响的方法
1） 采用具有速饱和中间变流器
2） 二次谐波制动
3）间断角鉴别
9
10
11
电工基础 第6章 课后习题
答案: 正确 7 变压器在带负载运行时，当二次侧电流变化时，一次侧电流也相应变化。
答案: 正确 8 一台220／1 10伏的变压器可用来把440伏的电压降低为220伏。
答案: 错误 9 三相变压器的额定电流是指线电流。
答案: 正确 10 变压器油箱上的出线端，其中一排导线截面较小的为高压侧出线端。
B: 高压侧额定电压是110干伏
C: 高压侧额定电压是110伏
D: 低压侧额定电压是110千伏
答案: B
16
变压器的空载运行是一次侧与电源连接，二次侧____。
A: 短路
B: 接负载
C: 开路
D: 答案:
17
B 变压器短路时的损耗基本上是 。
A: 铁耗
B: 铜耗
C: 铁耗与铜耗
D: 附加损耗
答案: B
A: WI=W2
B: WI>W2
C: Wl< W2
D: 答案:
14
B 某升压变压器的原边电流为I．，付边电流为I2，其关系是 。
A: 11>12
B: 11=12
C: Ii<12
D: 答案:
15
A 型号为SFP-63000／1 10的电力变压器中，数字“110”表示__—。
A: 变压器的容量是110千伏安
B: 25转／分
C: 1500转／分
D: 答案:
25
B 某磁极对数P=4的三相异步电动机，其同步转速为—__。
A: 3000转／分
B: 1500转／分
C: 750转／分
D: 2880转／分
答案: C
26
某磁极对数P=2的三相异步电动机，其转速为1475转／分，则旋转磁场切割转子的速度为
chapter06 三绕组变压器
3、第三绕组接成 ，提供i3回路。
5
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
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。 6
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。 •三相三绕组变压器的联结组有YN、yn0，d11（
U12 U1 (U 2 ) I1[r1 j ( L1 M 12 M 13 M 23 )] I2 [r2 j ( L2 M 12 M 23 M 13 )]
I1 (r1 jx1 ) I 2 (r2 jx2 ) I1 z1 I 2 z 2
U 13 U 1 (U 3 ) I1[r1 j ( L1 M 12 M 13 M 23 )] I3 [r3 j ( L3 M 13 M 23 M 12 )]
I1 (r1 jx1 ) I 3 (r3 jx3 ) I1 z1 I 3 z3
(1)
14
将绕组2、3均折算至绕组1
U 2 ' k12 U 2
I 2' I 2
U 3 ' k13 U 3
M12 N 1 N 2 21 , M12 ' N 1 N 2 ' 12 M12 ' k12 M12 M 21'
电工资料大全--电工手册
电工资料大全－－电工手册（1768页）本手册的主要容包括：电工常用符号和计量单位、电工识图、电工基础知识、电工常用仪表及工具、电工测量、电工材料、变压器、电动机、电气控制、高压配电、低压配电、电气照明、安全用电、电子技术基础知识等容。
本手册取材新颖、容丰富、简明实用，主要供广大电工及电气技术人员使用，对技能培训和专业学校的师生也有较高的参考价值。
前言本手册力图做到图表化、数据化、条文化，以便于查阅；同时通过阅读本手册，又能掌握初、中级电工应知的基本理论知识和应会的基本操作技能，达到技术考核标准。
在本书编写过程中，大量采用了我国制定的最新相关标准，着重介绍使用这些新标准的电气设备，但考虑到有些老产品还在使用，为维护、维修方便，相关容也稍作介绍。
本手册共14章，以广大电工及电气技术人员在实际工作中经常使用的电气资料和经常查阅的技术数据及有关新的电气国家标准为主，较为详细地介绍了电工基础知识、电工测量以及常用电气设备的基本结构、原理及特性。
手册中所引用的技术标准，采用了最新的国家标准、部颁标准和法定计量单位，容比较全面，数据准确可靠，有较强的实用性。
本手册由良洪主编，宪、王乃成副主编，治国主审。
参加编写和绘图工作的还有于振瑞、王敏、王保民、付少波、付兰芳、叶鹏、叶金岭、石一刚、青、昱、安居、大鹏、阳、长安、志勇、华、泽辉、林秀珍、罗批、欣、海庆、俞伟明、慧敏、钱晓涛、黄华飞、曾锐利、国平、建峰、晓敏、路金宝、平、晓峰等。
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电力变压器保护复习题
第六章、电力变压器保护一. 单一选择题1.Y/△-11组别变压器配备微机型差动保护，两侧TA回路均采用星型接线，Y、△侧二次电流分别为IABC 、Iabc，软件中A相差动元件可采用（）方式经接线系数、变比折算后计算差流。
（A）IA -IB与Ia；（B） Ia-Ib与IA；（C）IA-IC与Ia；（D）IB-IC与IB。
答案：C2.运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行（）。
（A）进行注油和滤油时；（B）变压器中性点不接地运行时；（C）变压器轻瓦斯保护动（D）差动保护改定值后。
答案： A3.主变压器复合电压闭锁过流保护当失去交流电压时（）。
（A）整套保护就不起作用；（B）仅失去低压闭锁功能；（C）失去复合电压闭锁功能；（D）保护不受影响。
答案：C4.变压器差动保护在外部短路故障切除后随即误动，原因可能是（）。
（A）整定错误；（B）TA二次接线错误两侧；（C）TA二次回路时间常数相差太大；（D）电压闭锁回路失灵。
答案：C5.关于TA饱和对变压器差动保护的影响，以下哪种说法正确。
（）（A）由于差动保护具有良好的制动特性；（B）区外故障时没有影响由于差动保护具有良好的制动特性，区内故障时没有影响；（C）可能造成差动保护在区内故障时拒动或延缓动作，在区外故障时误动作；（D）由于差动保护有良好制动特性，对区内、区外故障均无影响。
答案：C6.变压器差动保护二次电流相位补偿的目的是（）。
（A）保证外部短路时差动保护各侧电流相位一致，不必考虑三次谐波及零序电流不平衡；（B）保证外部短路时差动保护各侧电流相位一致，滤去可能产生不平衡的三次谐波及零序电流；（C）调整差动保护各侧电流的幅值。
答案：B7.变压器中性点间隙接地保护是由（）。
（A）零序电压继电器构成，带0.5S时限；（B）零序电压继电器构成，不带时限；（C）零序电压继电器与零序电流继电器或门关系构成不带时限；（D）零序电压继电器与零序电流继电器或门关系构成，带0.5S时限。
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2. 传导容量：额定容量中的第二部分为 S' U2NI1N
与此相对应的功率是原方电流I1通过传导关系直接 传递给负载的，称为传导容量。 由于传导容量不增加变压器的计算容量，且是两线 圈变压器所没有的，所以它比两线圈变压器有一系 列优点。
第 六 章 其他用途的变压器
6-1 自耦变压器 6-2* 调压器 6-3 仪用互感器
本章基本要求：
1. 掌握自耦变压器的电路特点和结构特点。 2. 了解互感器的工作原理和使用时应注意的事项。
6-1 自耦变压器
普通双绕组变压器的原、副绕组之间互相绝缘，它
们之间只有磁的耦合，没有电的联系。
自耦变压器的特点在于原、副绕组之间不仅有磁的
I12
U2
U1
E1
X-
+x
自耦变压器
1. 电压关系 自耦变压器的额定电压为U1N、U2N，额定电流为I1N、 I2N，则额定容量为
S N U 1 N I1 N U 2 N I2 N 如忽略漏阻抗压降，变比与普通变压器一样，即
kW1 E1 U1N W2 E2 U2N
2. 电流关系 在上接线图中，公共部分电流的相量为 I12 , 它与原、 副边电流相量的关系，根据KCL可得
A
. I1N .
I2N
原、副绕组因绕在同一铁芯柱
U1N
a' W1
上，而被同一主磁通所交链。
a W2 U2N
X
x
所以原绕组每匝感应电势
x'
E&1wW E&11 j4.44f&m
副绕组每匝感应电势
显然 E&1w E&2w
E&2wW E&22 j4.44f &m
在图中若原绕组a'x 部分的匝数与副绕组ax的匝数
6-3 仪用互感器
互感器是一种测量用的设备，有电流互感器和电压 互感器两种，它们的作用原理与变压器相同。 使用互感器的目的: 为了工作人员的安全，使测量回路与高压电网隔离； 扩大常规仪表的量程，可以使用小量程的电流表测 量大电流，用低量程的电压表测量高电压。 用于各种继电保护装置的自动检测系统。 互感器有各种规格，但测量系统使用的电压互感器副 方额定电压都设计成100V，电流互感器副边额定电 流都设计成5A或1A，作为控制系统使用的互感器没 有统一的规格。
自耦变压器
三、自耦变压器的特点 1. 由于自耦变压器的计算容量小于额定容量，所以 在同样的额定容量下，自耦变压器的主要尺寸缩小， 有效材料（硅钢片和铜线）和结构材料（钢材）都 相应的减少，故自耦变压器的效率较高。
2. 自耦变压器的短路阻抗标么值比两线圈变压器的 小。 3. 由于自耦变压器原、副方有电的直接关系，当高 压方过电压时会引起低压方严重的过电压。为避免 这种危险，原、副方都需要安装避雷针。
所以
I& 1NW 1I& 2NW 2I& 0W 1
自耦变压器的磁势平衡关系，与普通双绕组变压器相
同。
在忽略励磁电流的条件下 I& 1N W W12 I& 2N 1kI& 2N
I & 1 2 I & 1 N I & 2 N 1 kI & 2 N I& 2 N I& 2 （ N1 k 1 ）
自耦变压器
自耦变压器绕组的公共部分的电流比额定负载电流
要小。
当不计励磁电流时，原边电流和副边电流相差180º。
因此，从有效值来看 二、容量关系
I12 I2NI1N
变压器的额定容量
S N U 1 N I 1 N U 2 N I 2 N U 2 N ( I 1 I 1 N 2 ) U 2 N I 1 U 2 N I 1 N S S '
耦合，而且还有电的直接联系。
自耦变压器只有一个绕组。
一、自耦变压器的工作原理 手
自耦变压器可以设想为从双 柄 绕组变压器演变而来的。
设有一双绕变压器，其高压绕
接 线 柱
组的额定电压为U1N，额定电 流为I1N，匝数为W1；
自耦变压器
调压器（自耦变压器）
自耦变压器
低压绕组的额定电压为U2N，额 定电流为I2N，匝数为W2；
电压互感器正常运行时，接近空载。副边短路时， 电流将变得很大， 引起绕组过热而烧毁。
仪用互感器
（2）为安全起见，电压互感器的副线圈连同铁心一
起，必须可靠接地。
（3）电压互感器有一定的额定容量，使用时副边不
宜接过多的仪表。
并联过多的仪表后，副边阻抗减小，原、 副边电流
增大， 原、副边漏阻抗压降增加， 误差增加。
(2)电流互感器的副线圈和铁心，必须可靠接地。 (3)为了减少测量误差，电流互感器使用时副方所串接 的仪表应尽量少。否则随着仪表数量的增加，电流互 感器的副方端电压降将增大，不再近似是短路状态， 励磁电流增大，影响测量精度。
本章结束
I1 I2
=
W2 W1
=
ki
式中 ki——电流互感器的额定电流比。
仪用互感器
互感器内总有一定的励磁电流，因此测量的电流总 是有一定的误差，按照误差的大小，电流互感器分 为0.2、0.5、1.0、3.0和10.0等五个标准等级。 2. 使用电流互感器应注意 (1)电流互感器副方绝对不允许开路。 开路时，原边电流将成为励磁电流，造成铁损耗急剧 上升，过热烧毁绝缘，并在副边出现极高的电压。
相等。
自耦变压器
可将a'与a，x'与x 直接相联，不改变变压器内部的 电磁关系。 把副绕组与原绕组a'x 部分直接并联，进一步可将副 绕组与原绕组相并联部分合并。从而省去副绕组，这 样就形成了一台自耦变压器。
A+ I1
I2
_a
U1 W1 E1 X－
I2 I12
－a
E2
W2 U2 ＋
x
A + I1
E2
自耦变压器的额定容量有两部分组成。
1. 计算容量：
应关系传递给副边电流的电磁容量，即电磁功率。
自耦变压器
电磁功率决定了变压器的主要尺寸和材料消耗，是 变压器设计的基础，称为自耦变压器的计算容量。 自耦变压器的计算容量小于额定容量。
二、电流互感器
1. 工作原理 如图所示是电流互感器的接线图。
原线圈由1匝或几匝截面积较大 的导线构成，并串入所要测量电 流的电路中；
I1
W1
I1
W2
A
Iz
仪用互感器
副方用匝数较多、截面较小的导线构成，并与阻抗 很小的仪表（电流表、功率表的电流线圈）接成闭 和回路。 电流互感器相当于变压器短路运行的情况。 由于电流互感器要求误差较小，所以励磁电流越小越 好，因此铁心磁通密度较低，一般在（0.08-0.10）T。 如忽略励磁电流，由磁势平衡关系
仪用互感器
一、电压互感器 1. 工作原理 右图是电压互感器的接线图。
原方接被测的高压电路，副方接 电压表或功率表的电压线圈。 由于电压表或功率表的电压线圈
内阻很大，所以电压互感器的运
行情况相当于变压器的空载运行。
若忽略漏阻抗压降
U1 U2
=
W1 W2
=
ku
I1
W1
W2
V
电压互感器
仪用互感器
为了提高电压互感器的精度，必须减小励磁电流和 原、副边的漏阻抗，所以电压互感器的铁心一般采 用性能较好的硅钢片制成，且使铁心不饱和，磁通 密度约（0.6-0.8）T。 我国目前生产的电力电压互感器，按准确分为0.5、 1.0和3.0等三级。 2. 使用电压互感器时应注意 （1）电压互感器副方绝对不允许短路。
I 12I 1NI 2N
自耦变压器
由磁势平衡方程式，两部分绕组所产生的磁势与励 磁磁势互相平衡
I& 1NW AaI& 12W 2I& 0W 1
I& 1N(W 1W 2)(I& 1NI& 2N)W 2 I & 1 N W 1 I & 1 N W 2 I & 1 N W 2 I & 2 N W 2 I & 0 W 1