三绕组变压器及其他变压器共28页
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电机学-三绕组变压器和自耦变压器
3．三绕组变压器的电动势平衡方程式
(U ) U 1 2 U 2 (U 3 ) (U ) U 1 3
r1 jx1 0 r1 jx1
) (r2 jx 2 0 I 1 ) (r3 jx3 ) I 2 (r2 jx 2 ) 0 (r3 jx3 I 3
E E I3 r3 E U3 3 31 32
jM I jM I r3 jL3 I I3 3 13 1 23 2
r jL U j M j M I 1 1 1 12 13 1 U j M r j L j L I 2 12 2 2 23 2 jM U j M r j L I 13 23 3 3 3 3
2．三绕组变压器的磁动势方程式
F F F F 1 2 3 m
N I N I NI N1I 1 2 2 3 3 1 m
N 2 N3 I1 I2 I3 I m N1 N1
I I I I 1 2 3 m
变压器的正序和负序等效电路
三相变压器正、负序等效电路形式相同、参数相同。
内容回顾
三相变压器的不对称运行
三相变压器零序等效电路与正序等效电路形式 基本 相 同、原、副绕组漏阻抗Z1、 Z’2与正序参数相同。零序激磁阻 抗可能与正序不同，故用 Zm0 表示 。
三相变压器组：三相磁路互相独立，零序电流激励的主磁通，其磁路与正 序电流激励的主磁通的磁路相同，因此零序激磁阻抗与正序激磁阻抗相等， 即 ： Zm0 = Zm 。
三绕组变压器及其他变压器--第五章
Z
/ 2
R2/
jX
/ 2
Z3/
R3/
jX
/ 3
X1பைடு நூலகம்
( L1
M1/2
M1/3
M
/ 23
)
X
/ 2
(L/2
M1/2
M
/ 23
M1/3 )
X
/ 3
(L/3
M1/3
M
/ 23
M1/2 )
注意：三绕组变压器中的电抗都是等效电抗，不 是漏抗，但它们具有漏抗的性质，即都为常数。
R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23') X1=1/2(Xk12+Xk13-Xk23') R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13) X2'=1/2(Xk12+Xk23'-Xk13) R3'=1/2(Rk13+Rk23'-Rk12) X3'=1/2(Xk13+Xk23'-Xk12)
1．变比ka ka=U1／U2=Nab／Ncb=N1/N2
2 磁势平衡方程式为：
I1(N1 N2 ) IN2 I0 N1
为了分析方便起见，略去I0[很小]。
I1N1 I1N2 I1N2 I2 N2 0
得
I1N1 I2 N2 0
由上式知：
1） I1和 I2 反相位 2）因为 I I1 I2 ，可知：I 与I2 同相位
（一）电压互感器
1．电压互感器的运行情况相当于2次侧开路的变压器， 副边额定电压设计为100V，其负载为阻抗较大的测 量仪表。
2．副边电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感 器误差之源。
变压器学习内容 28页
图中4为变压器油箱
当变压器内部发生故障时，
温度升高油剧烈分解产生大量 气体，使油箱内压力剧增，此 时防爆管破裂防止变压器油箱 爆炸或变形。
3-10绝缘套管
绝缘套管起到连接
各侧引线、固定引出线 的作用。套管中注有变 压器油，不与变压器本 体邮箱导通。
3-11气体继电器
气体继电器安装
在变压器储油柜与本 体连接的油管上。轻 瓦斯用开口油杯作为 动作元件，重瓦斯用 挡板作为动作元件。
3-5干燥器（呼吸器）
变压器随着负荷和气温变化，各变压器 油温不断变化，这样油枕内的油位随着整个 变压器油的膨胀和收缩而发生变化，为了使 潮气不能进入油枕使油劣化，将油枕用一个 管子从上部连通到一个内装硅胶的干燥器 （俗称呼吸器），硅胶对空气中水份具有很 强的吸附作用，干燥状态状态为蓝色，吸潮 饱和后变为粉红色。
全部冷却器退出运行后，主变满载运行所允许的 30min 时间
一组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负
载
85％
二组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负
载
75％
三组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负 50％ 载
变压器外部与内部基本组成
华能日照电厂#4主变主貌图
变压器内部原理图
2、主变的作用、基本工作原理
何为重瓦斯保护？
• 变压器内发生严重短路后，将对变 压器油产生冲击，使一定油流冲向 继电器的档板,动作于跳闸。
3-13中性点接地
为何设置中性点接地？
三相交流电力系统中性点与大地之间的 电气连接方式，称为电网中性点接地方 式。在实际运行中，为降低单相接地电 流，可使部分变压器采用不接地方式， 这样中性点电位固定为地电位，发生单 相接地故障时，非故障相电压升高不会 超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水 平也较低；故障电流很大，漏电保护能 迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备 承受过电压时间较短。因此，大电流接 地系统可使整个系统设备绝缘要求水平 降低，从而大幅降低造价。
当变压器内部发生故障时，
温度升高油剧烈分解产生大量 气体，使油箱内压力剧增，此 时防爆管破裂防止变压器油箱 爆炸或变形。
3-10绝缘套管
绝缘套管起到连接
各侧引线、固定引出线 的作用。套管中注有变 压器油，不与变压器本 体邮箱导通。
3-11气体继电器
气体继电器安装
在变压器储油柜与本 体连接的油管上。轻 瓦斯用开口油杯作为 动作元件，重瓦斯用 挡板作为动作元件。
3-5干燥器（呼吸器）
变压器随着负荷和气温变化，各变压器 油温不断变化，这样油枕内的油位随着整个 变压器油的膨胀和收缩而发生变化，为了使 潮气不能进入油枕使油劣化，将油枕用一个 管子从上部连通到一个内装硅胶的干燥器 （俗称呼吸器），硅胶对空气中水份具有很 强的吸附作用，干燥状态状态为蓝色，吸潮 饱和后变为粉红色。
全部冷却器退出运行后，主变满载运行所允许的 30min 时间
一组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负
载
85％
二组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负
载
75％
三组冷却器退出运行，变压器允许长期运行的负 50％ 载
变压器外部与内部基本组成
华能日照电厂#4主变主貌图
变压器内部原理图
2、主变的作用、基本工作原理
何为重瓦斯保护？
• 变压器内发生严重短路后，将对变 压器油产生冲击，使一定油流冲向 继电器的档板,动作于跳闸。
3-13中性点接地
为何设置中性点接地？
三相交流电力系统中性点与大地之间的 电气连接方式，称为电网中性点接地方 式。在实际运行中，为降低单相接地电 流，可使部分变压器采用不接地方式， 这样中性点电位固定为地电位，发生单 相接地故障时，非故障相电压升高不会 超过1.4倍运行相电压；暂态过电压水 平也较低；故障电流很大，漏电保护能 迅速动作于跳闸，切除故障，系统设备 承受过电压时间较短。因此，大电流接 地系统可使整个系统设备绝缘要求水平 降低，从而大幅降低造价。
chapter06 三绕组变压器.ppt
X
' 22
X1' 2 X1' 2
X1' 3
X
' 23
X
' 23
X13 '
X1
X
' 2
X
' 33
X1' 3
X
' 23
X1' 2
X
' 3
则有：
（4）
U
1
(
U
2'
)
I 1(R1
jX1)
I 2'(R2'
jX
' 2
)
I1
Z1
I 2' Z2'
U 1 (U 3')
I 1(R1
jX1)
I 3'(R3'
jX
' 3
)
I1
Z1
I 3' Z3'
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
jX1)
I0
:空载电流
第3章 三相变压器及其他变压器
习 三次谐波分量同相位、同大小。
三次谐波电流在Y联接的原边
学 绕组中无法流通，空载电流接
近正弦波，主磁通为一平顶波。
供 平顶波主磁通分解：除基波 仅 磁通外，还包含三次谐波磁
通F3
17
三相组式结构：
用 F3与F1沿同一磁路闭合， F3大，感应得到的E3可达45~60%。
感应电势称为尖顶波，最大值升高，影响绝缘。因此，三相变压
15
单相变压器
外施电压U1 感应电势E 主磁通F
用 习使 空载电流
学 电流存在许多谐波。
供 在三相变压器中，谐波磁通的路径、电流形状与绕组 仅 的联接方式和结构有关。
16
Y/Y联接的三相变压器
三相三次谐波电流：
I03A = I03m sin 3w t;
用 I03B = I03msin3(w t -1200 ) = I03m sin 3w t; 使 I03C = I03msin3(w t +1200 ) = I03m sin 3w t;
用 使
和低压电压。 Ø用每一绕组的自感系数和各
习
学 绕组间的互感系数作为基本参
数。令L1、L2、L3为各绕组自
供 感系数，M12＝M21为1与2绕组 仅 间互感系数；M13=M31为1与3
绕 组 间 互 感 系 数 ； M23=M32 为
绕组2与3间互感系数
29
• 当外施电压为正弦波且稳定运行时，电压方程式：
- U&1
/k
II
Z kI + Z kII
××
= IIL - IC
仅 I&II
=
Z kI Z kI + ZkII
×
I+
三绕组变压器及其他变压器-文档资料
图6.6 电压互感器的原理图
(6-26)
• 实际上电压互感器存在着误差，包括变比 误差和相位误差。变比误差的定义为
(6-27)
• 6.3.2 电流互感器 • 如果将励磁电流忽略，根据磁动势平衡关 系有
图6.7 电流互感器的原理图
• 或
(6-28)
• 实际上，由于励磁电流和漏阻抗的影响， 电流互感器也存在电流误差
(6-23)
• 以单相自耦变压器为例，变压器的额定容 量如式(6.23)，而绕组Aa段的容量为
(6-24)
• 绕组ax段的容量为
(6-25)
• 6.2.3 主要优缺点
• 由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量， 当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组 变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、 变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁 耗也小，因而效率高。这就是自耦
的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。 同样，由于原、副绕组之间有直接电的联 系，当高压边遭受过电压时，会引起低压 边严重过电压，为避免这种危险，需要在 原、副边都装设避雷器。
• 6.3 电压互感器和电流互感器 • 6.3.1 电压互感器 • 电压互感器的工作原理和普通降压变压器 相同。当忽略漏阻抗时
• 上式说明公共部分的电流
与副方电流
• 相位相同。I1、I2和I的大小关系为
(6-22)
• 自耦变压器的电流关系如图6.5所示。
图6.5 自耦变压器的电流关系
• 6.2.2容量关系
• 自耦变压器的容量是指它的输入容量或输
• 出容量。额定运行时的容量用SN表示，它 等于 • SN=U1NI1N=U2NI2N
(6-2)
• 将各绕组归算到绕组1，即
(6-3)
三相绕组变压器及其他变压器三绕组变压器三绕组变压器
第五章 三相绕组变压器及其他变压器一、三绕组变压器 三绕组变压器有高、中、低三个绕组，大多用于二次需要两种不同电压的电力系统。
三绕组变压器第三绕组常常接成三角形联结，供电给附近较低电压的配电线路，有时仅接同步补偿机和电容器（补偿功率因数），也有第三绕组并不引出，专供三次谐波激磁电流形成通路，以改善电势波形和减少不对称运行时负载中点位移。
1、绕组的布置和额定容量三绕组变压器的铁芯一般为芯式结构，每一个铁芯柱上面套有3个绕组，即高压绕组1，中压绕组2和低压绕组3。
其中一个为原绕组，另外两个为副绕组。
为了绝缘方便，三绕组变压器总是将高压绕组放在最外层。
对于升压变压器，将低压绕组放在中层，中压绕组放在内层，这样可使漏磁场分布均匀，已获得良好的运行性能。
对于降压变压器，低压绕组放在内层绝缘较方便。
三绕组变压器每个心柱上套有三个绕组，三个绕组的容量可相等，也可不相等，将递功率。
三相三绕组表变压器标准联结组有N Y ，no y ，11d 和 0,,y y Y no N ，单相变压器的标准联接组为I,I0,I0。
2、电压基本方程式和等值电路设一、二、三绕组匝数分别为321,,N N N2012112U UN N K ==（一、二绕组电压变比） 0313113U U N N K ==（一、三绕组电压变比） 032032231U U N N K ==（二、三绕组电压变比）分（1）主磁通：Φ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σσσ332211.,ΦΦΦ 为自漏磁通σ312312.,ΦΦΦ为互漏磁通。
Φ由三个绕组的合成磁动势建立。
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动势所产生，互漏磁通由两个绕组的磁动势产生，它们主要通过空气和油闭合，相应的漏抗为常数。
设一相三绕组的自感为： 321L L L ；互感为： 312312M M M （互感对称） 电压方程：232131333333231212222231321211111⎪⎭⎪⎬⎫+++=-+++=-+++=I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U ωωωωωωωωω 折算得到初级，并考虑电流（磁势）方程'3'211332211I I I II N I N I N I N =++=++或：2I '和3I '为电流归算值，电压方程式为： E x I j x I j jx R I U '-'+''++=σσσ13312211111)( （1）223321122222)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （2） 332231133333)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （3） 式中321,,R R R ''--------各绕组的电阻。
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。
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。
三绕组变压器和自耦变压器PPT学习教案
三绕组变压器和自耦变压器
会计学
1
二、用途及绕组容量问题
三绕组变压器可以直接连接三个不同电压等级的电网 。
一般工作情况下，三绕组的任意一个（或两个） 绕组都可以作为原绕组，而其它的两个（或一个）则 为副绕组。
高压绕组
100
100
100
100
50
100
100
100
50
中压绕组
低压绕组
通常以最大的绕组容量命名三绕组变压器的
ZkA ZAa Zax (kA 1)2 Zk
由于自耦变压器的阻抗基 A
Ik
准值和相应的双绕组变压
器阻抗基准值之比为1 kxy Uk
ZNA ZN U1N
I1N U Aa
I1N
N1 N2 N1
1 kxy
X
N1 Z Aa
a
因此，他们短路阻抗标么值之比为： N2 Zax
ZkA Zk ZkA
Z NA Zk
U2 I1ZkA
ZkA ZAa Zax (kA 1)2
I1 Rk U1
jX k
U
' 2
ZL
第30页/共37页
3.短路试验及短路阻抗（不要求）
1）低压侧短路，高压侧进行短路试验：
A Uk
Ik
N1 Z Aa
a
Ik ZAa Zax (kA 1)2 A
N2 Zax
Uk
X
xX
第31页/共37页
在自耦变压器高压侧做短路试验测得的短路阻抗实际 值和把串联绕组作为一次绕组、公共绕组作为二次绕 组时短路测得的短路阻抗实际值相等。
额定容量SN。
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1
2'
I1
会计学
1
二、用途及绕组容量问题
三绕组变压器可以直接连接三个不同电压等级的电网 。
一般工作情况下，三绕组的任意一个（或两个） 绕组都可以作为原绕组，而其它的两个（或一个）则 为副绕组。
高压绕组
100
100
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50
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中压绕组
低压绕组
通常以最大的绕组容量命名三绕组变压器的
ZkA ZAa Zax (kA 1)2 Zk
由于自耦变压器的阻抗基 A
Ik
准值和相应的双绕组变压
器阻抗基准值之比为1 kxy Uk
ZNA ZN U1N
I1N U Aa
I1N
N1 N2 N1
1 kxy
X
N1 Z Aa
a
因此，他们短路阻抗标么值之比为： N2 Zax
ZkA Zk ZkA
Z NA Zk
U2 I1ZkA
ZkA ZAa Zax (kA 1)2
I1 Rk U1
jX k
U
' 2
ZL
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3.短路试验及短路阻抗（不要求）
1）低压侧短路，高压侧进行短路试验：
A Uk
Ik
N1 Z Aa
a
Ik ZAa Zax (kA 1)2 A
N2 Zax
Uk
X
xX
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在自耦变压器高压侧做短路试验测得的短路阻抗实际 值和把串联绕组作为一次绕组、公共绕组作为二次绕 组时短路测得的短路阻抗实际值相等。
额定容量SN。
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1
2'
I1
自耦变压器三绕组变压器及互感器ppt课件
I2 a I U2
x
a
E2
x
定义：
1〕由原边直接传到副边的容量称为传导容 量，它既不耗费资料，也不产生损耗
2〕绕组经过电磁作用得到的容量称为电磁 容量，也叫绕组容量 3〕自耦变压器额定运转时的额定容量为传 导容量和电磁容量之和 4〕自耦变压器的电磁容量与额定容量的比
值称为效益系数 k x y
绕组容量 额定容量 – 传导容量
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
E s 1 2 jI1 X 1 2、 E s 3 2 jI3 X 3 2
E s 1 3 jI 1 X 1 3、 E s 2 3 jI 2 X 2 3
R 2 ' k122R 2, R 3 ' k132R 3
X21Ms21,
X1'2 N1N1s21 X21 N1N2s21
M s21N1i2s21N1N2s21
X1'2 k12X12
X 1 '3 k 1 3 X 1 3 X 3 '1 , X 2 '3 k 1 2 k 1 3 X 2 3 X 3 '2
1
2'
互漏磁通感应电动势阐明：
二次绕组电流 I 2 产
生的与一次绕组交链
的互漏磁 s 1 2在一次
s12
I2
E s21
2
绕组中感应电动势 E s 2 1
3'
Es21jI2X21
X21 Ms21,
1'
3
M s21N1i2s21N1N2s21
三绕组变压器ppt课件
分开； • 调压装置有自己的储油枕； • 调压装置有自己的保护装置（瓦斯保护）。
• 调压方式：顺调压、逆调压、恒调压。
• 注意事项：（a）变压器的油压大于有载调压油压； （b）水冷的时候，变压器油压大于水压； （c）变压器满负荷和过负荷的时候不宜调压。
（由上可知，变压器的油压最大，这是为了保证：在存在渗漏的情况 下，不要使外界的液体渗入变压器，以保证变压器的安全。）
额定容量、电压、电流、容量比、电压比、短路损耗、空载损 耗等等相信大家都比较熟悉了，在此只介绍两方面的内容：
1 变压器型号中字母代表的意义
第一个字母： • S——三相 • D——单向 • O——自耦 二三个字母： • P——强迫油循环 • F——风冷 • W——水冷 • D——强迫油循环带导向 • J——自冷
• 把前面YD—11接线方式的副边同名端反向，则反向后应为 YD—5接线 。
• 由其矢量图可知，接线组别确为 YD—5接线 。
四 变压器的保护
• 主保护：差动保护和瓦斯保护 • 后备保护：过流保护，零序保护，间隙保护。
当主变中性点地刀拉开时，必须加用相应的间隙保护，停 用相应侧的零序保护。中性点地刀推上时刚好相反。
• 运行维护：
（a）有载调压装置运行6～12个月或切换达2000～4000次，需取油样检 查；
（b）有载调压装置运行1～2年或切换达5000次，需调出来检查； （c ）有载调压装置操作5000～10000次时，油的试验耐压低于25KV时，
需要换油。
10 气体继电器（瓦斯继电器） 11 变压器除此之外还有温度计，热虹 吸，吊装环，人孔支架等附件。
• 无载调压装置。调节的 时候必须停电，并且调
间分头2为额定电压位置，相邻分 头相差5%；多分头的根据分头的
• 调压方式：顺调压、逆调压、恒调压。
• 注意事项：（a）变压器的油压大于有载调压油压； （b）水冷的时候，变压器油压大于水压； （c）变压器满负荷和过负荷的时候不宜调压。
（由上可知，变压器的油压最大，这是为了保证：在存在渗漏的情况 下，不要使外界的液体渗入变压器，以保证变压器的安全。）
额定容量、电压、电流、容量比、电压比、短路损耗、空载损 耗等等相信大家都比较熟悉了，在此只介绍两方面的内容：
1 变压器型号中字母代表的意义
第一个字母： • S——三相 • D——单向 • O——自耦 二三个字母： • P——强迫油循环 • F——风冷 • W——水冷 • D——强迫油循环带导向 • J——自冷
• 把前面YD—11接线方式的副边同名端反向，则反向后应为 YD—5接线 。
• 由其矢量图可知，接线组别确为 YD—5接线 。
四 变压器的保护
• 主保护：差动保护和瓦斯保护 • 后备保护：过流保护，零序保护，间隙保护。
当主变中性点地刀拉开时，必须加用相应的间隙保护，停 用相应侧的零序保护。中性点地刀推上时刚好相反。
• 运行维护：
（a）有载调压装置运行6～12个月或切换达2000～4000次，需取油样检 查；
（b）有载调压装置运行1～2年或切换达5000次，需调出来检查； （c ）有载调压装置操作5000～10000次时，油的试验耐压低于25KV时，
需要换油。
10 气体继电器（瓦斯继电器） 11 变压器除此之外还有温度计，热虹 吸，吊装环，人孔支架等附件。
• 无载调压装置。调节的 时候必须停电，并且调
间分头2为额定电压位置，相邻分 头相差5%；多分头的根据分头的
第四章 三绕组变压器自耦变压器
•
I
2a
⎞⎠⎟⎟⎟
=
⎛⎝⎜⎜1
−
1 ka
⎞⎠⎟⎟⎟
•
I 1a
-2-
c．电压平衡
副边： U 2a = E2 − I 2 Z az
其中： Z ax = r2 + jx2 ——ax 部分绕组漏抗
Z ax = r1 + jx1
•
原边：U 1a
=
−⎜⎛
•
E1
+
•
E
2
⎟⎞
+
•
I
1a
⎝
⎠
Z AX
•
+ I2
Z ax
•
I
1a
+
ω2 ω1 + ω2
•
⋅ I 2a
=
•
Im
≈0
代入I2
•
I 1a +
1
•
⋅ I 2m
≈0
ka
•
•
∴ I 2a = − a ⋅ I 1a
( ) •
•
•
•
I 2 = I 1a − ka I 1a = 1 − ka I 1a
•
I2
•
= (1 − ka )I 1a
=
(1
−
ka
)
⋅
⎛⎜⎜⎝1
−
1 ka
可通过做短路实验求得
( ) 双绕组ZK1，自耦变压器 Z ka = X Aa + 1 − Ra 2 Z ax
∴ZK=Zka 实际值相等，但标么值不等。
∵
Z
* ka
=
Z Ka U AXN
I AaN
Z
三相绕组变压器及其他变压器三绕组变压器三绕组变压器
第五章 三相绕组变压器及其他变压器一、三绕组变压器 三绕组变压器有高、中、低三个绕组，大多用于二次需要两种不同电压的电力系统。
三绕组变压器第三绕组常常接成三角形联结，供电给附近较低电压的配电线路，有时仅接同步补偿机和电容器（补偿功率因数），也有第三绕组并不引出，专供三次谐波激磁电流形成通路，以改善电势波形和减少不对称运行时负载中点位移。
1、绕组的布置和额定容量三绕组变压器的铁芯一般为芯式结构，每一个铁芯柱上面套有3个绕组，即高压绕组1，中压绕组2和低压绕组3。
其中一个为原绕组，另外两个为副绕组。
为了绝缘方便，三绕组变压器总是将高压绕组放在最外层。
对于升压变压器，将低压绕组放在中层，中压绕组放在内层，这样可使漏磁场分布均匀，已获得良好的运行性能。
对于降压变压器，低压绕组放在内层绝缘较方便。
三绕组变压器每个心柱上套有三个绕组，三个绕组的容量可相等，也可不相等，将递功率。
三相三绕组表变压器标准联结组有N Y ，no y ，11d 和 0,,y y Y no N ，单相变压器的标准联接组为I,I0,I0。
2、电压基本方程式和等值电路设一、二、三绕组匝数分别为321,,N N N2012112U UN N K ==（一、二绕组电压变比） 0313113U U N N K ==（一、三绕组电压变比） 032032231U U N N K ==（二、三绕组电压变比）分（1）主磁通：Φ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σσσ332211.,ΦΦΦ 为自漏磁通σ312312.,ΦΦΦ为互漏磁通。
Φ由三个绕组的合成磁动势建立。
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动势所产生，互漏磁通由两个绕组的磁动势产生，它们主要通过空气和油闭合，相应的漏抗为常数。
设一相三绕组的自感为： 321L L L ；互感为： 312312M M M （互感对称） 电压方程：232131333333231212222231321211111⎪⎭⎪⎬⎫+++=-+++=-+++=I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U ωωωωωωωωω 折算得到初级，并考虑电流（磁势）方程'3'211332211I I I II N I N I N I N =++=++或：2I '和3I '为电流归算值，电压方程式为： E x I j x I j jx R I U '-'+''++=σσσ13312211111)( （1）223321122222)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （2） 332231133333)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （3） 式中321,,R R R ''--------各绕组的电阻。
三绕组变压器自耦变压器互感器PPT课件
Zk13=Rk13+jXk13=(R1+R3')+j(X1+X3') • 绕组2加电压，绕组第314短页/共路25，页 绕组1开路
• R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23') X1=1/2 (Xk12+Xk13-Xk23')
• R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13) X2'=1/2 (Xk12+Xk23'-Xk13)
3个变比： k12= N1/N2 ≈ U1 / U20 k13= N1/N3 ≈ U1 / U1 k23= N2/N3 ≈ U20 / U30 负载运行时若不计空载电流 I0 ， 则变压器的磁势平衡方程为 I1N1+I2N2+I3N3=0 I1+I2/k12+I3/k13=0 I1+I2'+I3'=0
第13页/共25页
• 简化等效电路中的 Z1=R1+jX1 为一次侧的阻抗， Z2‘=R2’+jX2‘为二次侧折算到一次侧的阻抗； Z3’=R3‘+jX3’为三次侧折算到一次侧的阻抗， 六个参数可以根据稳态短路试验求得。
• 绕组1加电压，绕组2短路，绕组3开路
Zk12=Rk12+jXk12= (R1+R2') + j(X1+X2') • 绕组1加电压，绕组3短路，绕组2开路
第11页/共25页
互漏磁通感应电动势说明： 1
2'
二次绕组电流 I2 产
生的与一次绕组交链
的互漏磁
在一次
s12
绕组中感应电动势 Es21
s12
• R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23') X1=1/2 (Xk12+Xk13-Xk23')
• R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13) X2'=1/2 (Xk12+Xk23'-Xk13)
3个变比： k12= N1/N2 ≈ U1 / U20 k13= N1/N3 ≈ U1 / U1 k23= N2/N3 ≈ U20 / U30 负载运行时若不计空载电流 I0 ， 则变压器的磁势平衡方程为 I1N1+I2N2+I3N3=0 I1+I2/k12+I3/k13=0 I1+I2'+I3'=0
第13页/共25页
• 简化等效电路中的 Z1=R1+jX1 为一次侧的阻抗， Z2‘=R2’+jX2‘为二次侧折算到一次侧的阻抗； Z3’=R3‘+jX3’为三次侧折算到一次侧的阻抗， 六个参数可以根据稳态短路试验求得。
• 绕组1加电压，绕组2短路，绕组3开路
Zk12=Rk12+jXk12= (R1+R2') + j(X1+X2') • 绕组1加电压，绕组3短路，绕组2开路
第11页/共25页
互漏磁通感应电动势说明： 1
2'
二次绕组电流 I2 产
生的与一次绕组交链
的互漏磁
在一次
s12
绕组中感应电动势 Es21
s12
第三章 三绕组变压器及特殊变压器.
26
第一篇 变压器
分裂变压器的运行方式 (1)分裂运行。两个低压分裂绕组运行，低压绕组间有 穿越功率，高压绕组开路，高、低压绕组间无穿越功率 。 (2)穿越运行。当两个低压分裂绕组并联运行，变压器 高压绕组和分裂绕组之间有功率 传递，称为穿越运行。 (3)单独运行。当任一低压绕组开路，另一低压绕组和 高压绕组运行，在此运行方式下，高、低压绕组问的阻 抗称为半穿越阻抗。此阻抗值较大，在工程上用来限制 短路电流。
22
第一篇 变压器
二、特点
变压器中，低压线圈分裂成额定容量相等的两部分或者几 部分。分裂线圈之间没有电的联系，而仅有较弱的磁联系。 分裂绕阻的每个支路可以单独运行，也可以在额定电压相 同时并联运行，低压线圈分裂后，可以大大地增加高压线 圈与低压线圈各分裂部分之间，以及低压分裂线圈之间的 短路阻抗，从而很好地限制网络的短路电流，因此分裂变 压器在电力系统中得到广泛的应用。
Y
1
3
2
2
3
1
1
2
3
3
2
1
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。 6
第一篇 变压器
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
3.3 分裂绕组变压器
21
第一篇 变压器
一、分裂绕组变压器的用途
分裂变压器是将其中一个绕组（通常是低压绕组）分 裂成电路上不相连而在磁路上只有松散耦合的两个绕组的 变压器。
随着变压器容量的增加，当变压器二次侧发生短路 时，短路电流数值很大，采用分裂绕组变压器，能有效 地限制短路电流，降低短路容量，从而可以采用轻型断 路器以节省投资。现在大型电厂（单机容量200MW及以上 ）的启动变压器和高压电厂用变压器一般均采用分裂绕 组变压器。
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第6章 三绕组变压器及其他变压器
• 6.1 三绕组变压器 • 6.1.1 绕组的布置和额定容量
• 归算后的电动势方程为
(6-4)
• 负载时的磁动势平衡方程式为
•或
(6-5)
• 将励磁电流忽略，则有
(6-6)
• 把式(6-4)的第一式减去第二式，并以
•
代入，消去 ；把式(6-
4)中的第一式减去第三式，并以
三绕组变压器及其他变 压器
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
相同。当忽略漏阻抗时
图6.6 电压互感器的原理图
(6-26)
• 实际上电压互感器存在着误差，包括变比 误差和相位误差。变比误差的定义为
(6-27)
• 6.3.2 电流互感器 • 如果将励磁电流忽略，根据磁动势平衡关
系有
图6.7 电流互感器的原理图
•或
(6-28)
• 实际上，由于励磁电流和漏阻抗的影响， 电流互感器也存在电流误差
(6-29)
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷
• 绕组ax段的容量为
(6-25)
• 6.2.3 主要优缺点 • 由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，
当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组 变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、 变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁 耗也小，因而效率高。这就是自耦
变压器的主要优点。由式(6.24)和式(6.25) 可知，当kA越接近于1时，自耦变压器的绕 组容量越小，其优点越突出。因此，一般 电力系统使用的自耦变压器kA=1.5～2。将 图6.4(c)中副方的引出点a做成滑动接触形 式，就演变成实验室常用的自耦调压变压 器了。
• 若忽略励磁电流 ，则有 • a点的电流关系为 • 代入式(6-17)得
(6-16) (6-17) (6-18)
•即 •或
(6-19) (6-20)
• 式中， 压方的数值。
为低压方电流折算到高
• 将式(6.20)代入式(6.18)得
(6-21)
• 上式说明公共部分的电流 与副方电流
• 相位相同。I1、I2和I的大小关系为
• 由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电 的联系，为了防止因高压边单相接地故障 而引起低压边的过电压，用在电力系统中
的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。 同样，由于原、副绕组之间有直接电的联 系，当高压边遭受过电压时，会引起低压 边严重过电压，为避免这种危险，需要在 原、副边都装设避雷器。
• 6.3 电压互感器和电流互感器 • 6.3.1 电压互感器 • 电压互感器的工作原理和普通降压变压器
(6-22)
• 自耦变压器的电流关系如图6.5所示。
图6.5 自耦变压器的电流关系
• 6.2.2容量关系 • 自耦变压器的容量是指它的输入容量或输
• 出容量。额定运行时的容量用SN表示，它 等于
•
SN=U1NI1N=U2NI2N
(6-23)
• 以单相自耦变压器为例，变压器的额定容
量如式(6.23)，而绕组Aa段的容量为
(6-13)
(6-14)
• 6.2 自耦变压器 • 6.2.1 电压关系和电流关系 • 如图6.4(c)所示，当忽略自耦变压器的漏磁
图6.4 自耦变压器的原理图
通和绕组电阻时，原方的感应电动势 与 外加电压 平衡，副方的感应电动势等于 副方的端电压 ，它们的关系是
(6-15)
• 式中 kA——自耦变压器的变比； • N1、N2——高、低压侧绕组的匝数。 • 负载时磁动势平衡关系为
代入，消去 ，则可
得
(6-7)
•令
(6-8)
• 则式(6-7)可写成
(6-9)
图6.2 三绕组变压器的简化等效电路
• 6.1.3 参数测定 • 1)绕组1加电压，绕组2短路，绕组3开路，
如图6-3(a)所示。这时测得的阻抗为
(6-10)
• 2)绕组1加电压，绕组2开路，绕组3短路， 如图6-3(b)所示。这时测得的阻抗为
(6-11)
图6.3 三绕组变压器短路试验示意图
• 3)绕组1开路，绕组2加电压，绕组3短路， 如图6.3(c)所示。这时测得的阻抗为折算到 绕组2的短路阻抗Zk23=Rk23+jxk23，而
(6-12)
• 式中， 为绕 组2与绕组3之间测得的短路电阻和短路电 抗折算到绕组1以后的数值。
• 将式(6-10)～式(6-12)中的实部与虚部分别 求解，可得出