第三章 三绕组变压器及特殊变压器.

第一篇 变压器
当自耦变压器二次侧接入负载后
I1 N 2 1 1 I1 I 2 即 kz I 2 N1 k z 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 :
1 1 I ax I 2 I1 I 2 I 2 (1 ) I 2 kz kz
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第一篇 变压器
2．三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
F F F F 1 2 3 0

或
N I N I NI N1I 1 2 2 3 3 1 0
由于空载励磁电流的值 I 0 很小，此时可略去不计，故
N I N I 0 N1I 1 2 2 3 3
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第一篇 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。
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第一篇 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 (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。
U2
U3
U1 110kV
121kV
330kV
～
U1 10.5kV
242 kV
U 2 220kV
(a)
(b)
U3
三绕组变压器的用途
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第一篇 变压器
一、结构特点
Y
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。
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
第一篇 变压器
3．三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
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第一篇 变压器
3.2 自耦变压器
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第一篇 变压器
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 ， U N 1 额定电流为I1N和I2N ,其变比为 k 1N
N2
U2N
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第一篇 变压器
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。
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第一篇 变压器
（1）电压关系
U1≈E1＝4.44fN1Ф m U2＝E2＝4.44fN2Ф m
（2）电流关系
U1 E1 N1 Kz K U 2 E2 N 2
负载时的磁势平衡方程式：
忽略空载磁通势，则
N1 I N 2 I 0 1 2

N1 I N 2 I N1 I 0 1 2




I1
N2 I I2 2 N1 Kz


结论: 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. 14
(1)额定容量： 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。 注意：表中列出的 各绕组的容量配置 高压绕组 中压绕组 低压绕组 关系，代表的是每 SN SN SN 个绕组传递功率的 SN 0.5S N SN 能力，并不表示三 SN SN 0.5S N 个绕组传递功率时 的实际比例 7
第一篇 变压器
（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
k12 k13 k23 N1 U1N N2 U 2N N1 U1N N3 U 3N N 2 U 2 N U1 k12 k13 N 3 U 3 N U1 k13 k12
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 16 功率。
第一篇 变压器
第三章 三绕组变压器及特殊变压器
3.1 三绕组变压器
3.2 自耦变压器 3.3 分裂绕组变压器
3 1
2
3 4
3.4 互感器
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一篇 变压器
3.1 三绕组变压器
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第一篇 变压器
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)
N3 N2 1 1 I2 （I3） 或 I1 = I2 （- I 3） 即： I1 = k12 k13 N1 N1
则磁动势基本平衡方程式
I (I ) I 1 2 3
其中
I I 2 , I 3 I 2 3 9 k13 k12
结论： 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。
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第一篇 变压器
（3）容量关系
自耦变压器输出的视在功率为：
S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1
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
由电磁感应原理从一次绕组 传递到二次绕组的视在功率