第8章三绕组变压器、自耦变压器、互感器.ppt
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1、8-1 自耦变压器 (Autoformer),一、定义 原、副方绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。,从双绕组变压器到自耦变压器,二、特点 1、变比 ka= U1/U2=Nab/Nbc 2、磁势平衡: I1Nac+(I1+I2)Nbc=I0Nab I1(Nab-Nbc)+(I1+I2)Nbc=I0Nab I1Nac+IcbNbc=0 IacNac=-IcbNbc I1Nab+I2Nbc=0 I1/I2= -Nab / Nac= -1 / ka 也就是在忽略激磁电流后一个绕组本身的两段存在着磁势平衡。 3、易制成调压器,1)由原边直接传到副边的容量称为传导容量,它既不消耗材料,也不产生损耗,2
2、)绕组通过电磁作用得到的容量称为电磁容量,也叫绕组容量,3)自耦变压器额定运行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,定义:,绕组容量,越接近1, 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、传导容量和电磁容量 电磁容量 Sdc=S(1-1/ka) 传导容量 Scd=S1/ka,自耦变压器电流之关系,可见两段绕组的容量均只有变压器容量 (1-1/ka)倍。 自耦变压器不仅可以省去一个绕组,而且其绕组容量要比相应的双绕组变压器小,这样就减少铁、铜等材料,缩小尺寸。 (1-1/ka)越小则省材越多,所以适合于ka接近于
3、1的情况。 I2=I1+Ibc 此式由相量式转换为代数式是成立的 S2=U2I2=U2I1(传导容量) + U2Ibc (电磁容量)各占百分比: Scd/S2 = I1/I2 = 1/ka Sdc/S2=1-Scd/S2=1-1/ka,主要用在高压电力系统中两个电压相差不大的电网上,小容量自耦变压器也被用作实验室中的调压设备。,总 结,用途:,缺点:,1)短路阻抗标幺值比双绕组小,短路电流较大。 2)由于自耦变压器原副边有电的直接联系,高压边过电压时,低压边也产生严重的过电压,两边均需要装设避雷器。,8-2 三绕组变压器,一、结构和用途 三绕组变压器的每相有3个绕组,当一次绕组接到交流电源后,
4、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三种不同等级的电压,所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。 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。 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。,基本分析方法和思路,磁动势平衡:,主磁通感应电动势可表示为:,自漏磁通感应的电动势可表示为:,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
5、组中感应电动势,也可用负的漏电抗压降表示:,二次绕组电流 产 生的与一次绕组交链 的互漏磁 在一次 绕组中感应电动势,互漏磁通感应电动势说明:,二、特性 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,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
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