电机学(变压器部分)-PPT课件.ppt

1、 变压器是静止电器，由铁心变压器是静止电器，由铁心( (磁路磁路) )及两及两个或两个以上的绕组个或两个以上的绕组( (电路电路) )组成，绕组之间组成，绕组之间由铁心中交变磁通联系由铁心中交变磁通联系( (磁耦合磁耦合) )实现从一种实现从一种电压电压( (电流电流) )变为另一种电压变为另一种电压( (电流电流) )。按相数分为：按相数分为： 单相变压器，三相变压器，单相变压器，三相变压器， 多相变压器多相变压器 按绕组分为：双绕组变压器按绕组分为：双绕组变压器, ,三绕组变压器，三绕组变压器， 自耦变压器自耦变压器二二 、 变压器的分类变压器的分类1 11 12 22-32-33 34

2、44 42 2、二次绕组（副绕组）负载侧、二次绕组（副绕组）负载侧相邻两层铁心叠片相邻两层铁心叠片铁心柱截面铁心柱截面同心式绕组同心式绕组高压高压低压低压高压高压低压低压高压高压低压低压高压高压低压低压交叠式绕组交叠式绕组 铁心和线圈需在专用设备上卷制，减铁心和线圈需在专用设备上卷制，减少了由人工制造造成的质量波动，质量稳少了由人工制造造成的质量波动，质量稳定可靠定可靠; ;卷铁心与叠铁心相比可减少工序，卷铁心与叠铁心相比可减少工序，生产效率高，自动化程度高；立体卷铁心生产效率高，自动化程度高；立体卷铁心的退火效果更好，能更有的退火效果更好，能更有效降低空载损耗和空载电效降低空载损耗和空载电流

3、。铁轭的截面积为心柱流。铁轭的截面积为心柱截面积的一半，即节能又截面积的一半，即节能又省材。卷铁心是连续绕制省材。卷铁心是连续绕制而成，可使噪声降低。而成，可使噪声降低。补充补充2 2：立体卷铁心变压器的特：立体卷铁心变压器的特点点 铁心制造工艺简单，制造工时短，降铁心制造工艺简单，制造工时短，降低了制造成本变压器制造厂具有成熟的叠低了制造成本变压器制造厂具有成熟的叠铁心工艺，成熟的质量控制管理体系不需铁心工艺，成熟的质量控制管理体系不需要卷制铁心和线圈的专用设备，降低了要卷制铁心和线圈的专用设备，降低了品的制造成本铁心品的制造成本铁心材料较材料较 “R R型型” 卷铁心利用率高，卷铁心利用率

4、高，能降低产品的制造能降低产品的制造成本。成本。补充补充3 3：叠铁心变压器的特点叠铁心变压器的特点NS12/NNII12/NNUU12NNUU202NUU112233NNNNNSU IUI112233NNNNNSUIUI3NNNNUUIIY Y接接ABCXYZYZ3NNNNUUIIABCX三、何谓额定负载三、何谓额定负载Nf1NU2NI1NI* * 以单相变压器为例来介绍变压器的运行分析及数以单相变压器为例来介绍变压器的运行分析及数学模型等，这些结果同样适用于三相变压器对称稳学模型等，这些结果同样适用于三相变压器对称稳态运行分析态运行分析基本思路基本思路: :已知部分运行数据求其它已知部分运

5、行数据求其它 数据数据主要内容主要内容: :分析物理过程分析物理过程, ,列方程列方程, , 化简方程化简方程, ,得到等效电路得到等效电路 ( (数学模型数学模型) ) 主要分析方法主要分析方法: : 主磁通漏磁通分析法主磁通漏磁通分析法 本章内容体现了变压器的基本电磁关本章内容体现了变压器的基本电磁关系，着重研究变压器稳态运行分析方法。系，着重研究变压器稳态运行分析方法。AXax1U2U1E1sE2sE2Em1s2s1N2N1I2I1U&1I&2I1E&2E&m&m&1I&2U&2I2sE1sE1s2sAX1U1E1sE0I1smxa2E20U1U0I01 0FN Im1E2E1s1sE2

6、0U101UI R与m1S1(0.1%0.2%)Smm1S01 0fN isinmt 111sin(90 )mdeNNtdt 11114.4422mmmENEfN224.44mEjfN 114.44mEjfN 11mENf、22mENf、1122ENkENm1E90m1E11011 00102SSSNIEjj L IjI XI 111114.442SSSNEjjfN 11111sin(90 )ssdeNNtdt 211101111100( 2)22SssNNI NXNII1S1sE0I1X1sE0I9001jI X11011111202()UEIRjXZRjXUE 11122 02NNUEUk

7、EUUAX1U1E1sE0I1smxa2E20U1R1X1Z0()fi1UE 0i0i思考：单相变压器思考：单相变压器220V/110V220V/110V，如错把低压，如错把低压边接为边接为220V220V空载运行，问空载运行，问 的变化？的变化？0i0I0I222010305IIIIm1E0I1E0I0rI0aI0I1sm1U1E1sE0I1U1sE1Em1jX1R1U0I1R1jX1E1sEmRmjX1U0I1R1jX1E1sEmRmjX10()mmEIRjX mRmjXmRmjX20mFeI RpmX2111sXN2211FemmmmAXNNl1XmX1mXX1XmX1UmX11RXmm

8、RX11mmRjXRjX1mZZ1U0I1R1jX1E1sEmRmjX1011010()mUI ZEI ZI Z 11UE 1101UEI Z 220EU10()mmEIRjX 1112220ENUkENU114.44mEjfN 224.44mEjfN m&0aI&0rI&1E0I2E1E0Im&1E220EU0I0rI&0aI&1E01I R01jI X1U001U励磁电阻（等效铁耗电阻）；励磁电阻（等效铁耗电阻）； 励磁电抗励磁电抗 励磁阻抗励磁阻抗mRmZmX1U1I11 1FN Im1E2E1s1sE222UI R与平衡101UI R与平衡2I22 2FN ImF2s2sELZ1111

9、1sUEEI R 111SEjI X 11111111()UEI RjXEI Z 222()LLLUI ZIRjX22222sUEEI R222sEjI X 22222222()UEIRjXEI Z1U1I11 1FNIm1E2E2222()UI RjX与 平衡1011()UI RjX与平衡2I22 2FN ImFLZ1 12211 1122()mmN IN IN IN IN IN I 11 1FN I222FN I12mFFF11 1FN I1mmFN I22N I222FN Im1 1221 mN IN IN I11 122121111mmN IN IN IIIINNNk12111()mm

10、LIIIkIII1ImI2I121LIIk 1111UEI Z 1mZZ1101UEI Z mI1mE 01 00()FN II1()mmmFN II1U1EmI0I1U1I11 1FNIm1E2E2222()UI RjX与 平衡1011()UI RjX与平衡2I22 2FN I0FLZ1 1221 0N IN IN I110mmmEEIRjXZ 0I1E1111UEI Z 12EkE10mEI Z2222UEI Z22LUI Z1 1221 0N IN IN I1E1U1I2U2E2ILZ1R1jX2R2jXAXax1N2N2F1F目的目的: a ): a )使一、二次绕组使一、二次绕组“有

11、有”电的连接等效电路，电的连接等效电路， 能真实反映变压器负载运行时一二次电流（功能真实反映变压器负载运行时一二次电流（功 率）关系。率）关系。2212212224.444.44mEENEjfNjfNkNEE22UkU 22221 221221NFN IN IINIIk22222122222222CuRNpI RI RRNk R2122222Zk ZNZN2LLZk Z1111222222LUEI ZUEI ZUI Z 1210102mEEEI ZIII 等效电路和等效电路和相量图相量图2R1E1U1I2U2E2ILZ1R1jX2jXmRmjX1I1U1R1jX2R2jXLZ2U2I12121

12、2kkkZZZXXXRRRkZkRkX1UkRkjXLZ2U1I2Ik1;33YYZZZZ2U2I222I R22jI X12EE0I1I2I1E11I R11jI X1U11111UEI Z 2222EUI Z 22LUI Z 1214.44 mEEjf W 01/mIEZ 102III 已知：已知： 及参及参数数 2U2I2coskmFep1Cup2Cup111 11osPmU I c22222osPm U I c2112cuFecuPPppp1P2P750NS12/10000/400NNUU1.4KR 6.48KX0.200.07LZj12,I I2U1212,P P Q Q例例2 21

13、(p30)1(p30)=该物理量的实际值标幺值该物理量的基准值一、电机学中基准值的选择一、电机学中基准值的选择1)1)通常以额定值为基准值通常以额定值为基准值相相( (线线) )电压电压( (流流) )的基准值分别是相的基准值分别是相( (线线) )电压电压( (流流) )的的额定值。额定值。三相三相( (单相单相) )功率的基值分别是三相功率的基值分别是三相( (单相单相) )的额定容的额定容量。量。111NNNUZI222NNNUZINSNS1NU2NU1NU2NU1NI2NI1NI2NI111NNNUZI222NNNUZI222222211122NNNNRk RRRRRZZZZk 33l

14、lNNNUUUUUUUUcos3cos33llNNNU IU IpPPSSSNNNRIRRZUNrrNNRIUUUU2NNrrNNNNRIIRPPSUIU0.040.14kZ 00.0020.01I 111NIII11I 11I 11I 目的：通过试验可以求出变比目的：通过试验可以求出变比 、铁损耗、铁损耗 及励磁阻抗及励磁阻抗 。mZkFep( (求取求取 、 、 ) ) kFepmZ11NUU0I0P0110.0020.01NmIIZZ10NmUZI020mPRI22mmmXZR220100mFeI RI RPpkmZ100IPU、 、20U、120NUkU二、变压器短路试验（二、变压器短

15、路试验（ 求取求取 、 ）kNPkZ目的：通过短路试验可以求出变压器的铜损耗目的：通过短路试验可以求出变压器的铜损耗 和短路阻抗和短路阻抗 。kNPkZ1kU1kNIIkkNPP11kNmUUp Fe比正常运行小很小11kkNUZI21kNkNPRI22kkkXZR75234.575234.5KkCRR7522575225KkCRR227575kkCkCZRX kCuPp1212kRRR1212kXXX1kU1kNII1112kEU1R1jX2R2jXkrukZkukRkaukXkkNkkkkkNNNNNZZI ZUZUuUZUUI2211UUU 222100%NNUUUUU1NU2NU2NU

16、2U22()NUU2NU2U121NkUUI Z 1221NUUABABU 1NU12II 2ULZKRKjXUAB11NU1kI R1kjI XB212II 22U1ADCK1212222cos()(coscossinsin)(cossin)kkkkkkkUABI ZI ZRX1UUkZ22U2I2020kkZ21PP12PPPP21PPP 11PPP21PPP222 2222222222coscoscoscosNNNNNNNIPU IUIUISI222 22222222223cos3cos3coscosNNNNNNNIPU IUIUISI22NUU2PCuP0PePP2CukNPP22co

17、sNPS21PPP 代入代入2CukNPP0PePPFeCuPPP202201coskNNkNPPSPP 2cos2cos f200mmkNCuFekNPPPPPP即时2cos1,mm0dd00.20.40.60.81020406080100Load factor BataEfficiency Yeta %The Efficiency of TransformerAiBiABC0ABC 13t0018003600003A3B3C1A1B1C01800360ttt311cos33AAt03111cos3(120 )31cos33BBBtt03111cos3(240 )31cos33CCCttAB

18、C1A3A1B3B3C1C0Ai0Bi0Ci3A3B3Cm0i0( )i t( ) ttt0i00it01i03i0i05i07i0i03i0i01i03i00103050103iiiiiiY Y接接ABCXYZYZABCX030300303030030303sin3sin3(120 )sin3sin3(240 )sin3AmBmmCmmiItiItItiItIt0i01i03it0i0t1 1） Yy Yy 接法接法0i13绕组接法决定磁路饱和决定数学分解0i133e1eett00ee1e133e由于由于 很弱，很弱， 也很小也很小 接近正弦。接近正弦。33e13eee三铁心柱式变压器：三铁

19、心柱式变压器：所以所以1800KVA1800KVA及以下容量的变压器可采用此接法。及以下容量的变压器可采用此接法。0()i 正弦波()平顶波1()正弦波3()正弦波原边原边绕组绕组1()e正弦波13()e正弦波23()e正弦波二、二、 Y, d Y, d 接法接法e23在闭合的副边绕组中产生三次谐波电流I23 副边产生三次谐波磁通，此磁通(副边)对原边三次谐波磁通引去磁作用，使三次谐波合成磁通减弱，从而三次谐波电动势减弱。因此相电动势 接近正弦波。e励磁电流励磁电流三次谐波三次谐波主磁通主磁通三次谐波三次谐波相电动势相电动势应用应用Y, y心式心式无无弱弱(走漏磁路走漏磁路)正弦正弦1800K

20、VA以上不用以上不用Y, y组式组式无无 强强(走主磁路走主磁路)尖峰尖峰不用不用Y N, y有有(经中线经中线)无无正弦正弦可用可用Y, y n有有(经中线经中线)无无正弦正弦可用可用Y, d (D, y)有有(中有中有)可略去可略去接近正弦接近正弦可用可用不同磁路、绕组连接对相电动势波形的影响不同磁路、绕组连接对相电动势波形的影响目的：解决一二次绕组侧匝间相位的改变问题。目的：解决一二次绕组侧匝间相位的改变问题。在本教材中，是利用电势在本教材中，是利用电势 来比较相位来比较相位E同名端：即同极性端，在绕组中产生感应电动同名端：即同极性端，在绕组中产生感应电动 势的瞬时实际方向相同，同极性端

21、与势的瞬时实际方向相同，同极性端与 绕组绕向有关，用绕组绕向有关，用“ ”表示。表示。AEAEaEaE4312m4312m1. 1. 单相变压器绕组标志（单相变压器绕组标志（I I，I I） 把高压绕组电动势相量看作为时钟的分把高压绕组电动势相量看作为时钟的分 针，指向数字针，指向数字12，把低压绕组电动势相，把低压绕组电动势相 量看作为时针，指向的数字即为钟点数。量看作为时针，指向的数字即为钟点数。高压绕组：首端标记为A，尾端标记 为X低压绕组：首端标记为a， 尾端标记 为x 采用时钟法后，不必考虑绕组绕向，只要看变压器连接组标号即可知高低压绕组电动势的相位关系。 时钟法：时钟法：AEAEa

22、EaEAEAXaEax, 0I IAEXAaEax, 6I I单相电力变压器连接组只有单相电力变压器连接组只有 和和 两种。两种。, 0I I, 6I IAEaEAEaExaAXmxaAXm(3)用时钟表示法 规定 矢量始终指向12点位置。 若 也在0位置则同相位，表示为I I0 若 也在6位置则反相位，表示为I I6AEaEaE2.2.单相变压器的联结组别单相变压器的联结组别(1)当A, a为同名端 （简化 ）与 （简化 ）为同相位。AXEAEaxEaE(2)当A, a为异名端 与 为反相位。AEaE 从三个相绕组首端A、B、C通入电流，产生的各相磁通的方向指向同一个磁路节点，此时A、B、C

23、三端点就是同极性端。三相绕组加三相对称电压时，其磁通总和必为零，即0ABC 对于三铁心柱三相变压器，不仅每相的原、副边绕组间存在极性端问题，而且三相绕组间存在相间极性问题。高压绕组:首端 A、B、 C，尾端 X、Y、 Z，中线 N 低压绕组:首端 a、b、c，尾端 x、y、z，中线 n 3. 3. 三相变压器绕组标志三相变压器绕组标志xaAXBYbyCZczABC三相绕组的标志方法：三相绕组的标志方法：xaAXBYbyCZcz1 1）三相变压器原副边绕组同名端标为首端）三相变压器原副边绕组同名端标为首端2 2）三相变压器原副边绕组异名端标为首端）三相变压器原副边绕组异名端标为首端xaAXBYb

24、yCZcz3 3）同一铁心柱上的原副绕组标以不同相的标号，）同一铁心柱上的原副绕组标以不同相的标号，但原副边的相序必须一致但原副边的相序必须一致xaAXBYbyCZczABCXYZ1 1、星形接法、星形接法 Y(Y y)Y(Y y)相、线电动势关系：相、线电动势关系：ABABBCBCCACAEEEEEEEEE相电动势：相电动势：AEBECE、线电动势：线电动势：ABEBCECAE、ABCAEBECEXYZ一、三相绕组接法一、三相绕组接法ABEBCECAEZACYXBAAEX BBEYCECZAXAEBYBECZCEABABCBCACEEEEEEABBBCCCAAEEEEEE 2 2、三角形接法

25、、三角形接法 (D d)(D d)ZACYXBAEABEABEac, 0Y yAExyzaEabEb1 1、Y,y Y,y 连接连接ZACYXBAEABEaEzacxbyabE1）BCX YZAABExyzaEbc, 10Y yaAEabE2）ZACYXBAEABEzacxbaEyabEBCXYZAaxczbyAEABEabEaE, 11Y d2 2、Y,d Y,d 连接连接ZACYXBAEABEaEzacxby1）ABEBCXYZAAEABEaxbyczaEabE, 1Y dZACYXBAEABEaEzacxby2）ABEBCXYZA4 4、结论：、结论： 1）Y y联结方式，只能得到偶数的

26、联结组别。 2）Yd或D y联结方式，只能得到奇数的联结组别。 3）三相双绕组电力变压器的标准连接组： Yyn0, Yd11, YNd11, YNy0 和 Yy0 4 4）单相电力变压器只有）单相电力变压器只有 一种一种0II 1)平行（方向相同或相反）或重合的两个矢量是指一个铁心柱上的高低压绕组所表示的矢量。 2)把A和a重合，是为了使高、低压绕组线电动势有公共的起点。3 3、画图的注意事项：、画图的注意事项：1234m1234mA AB BC CabcABEabEA AX Xax()AXAEE()axaEEAXEAXAXEaxaxE连接组标号连接组标号0IIAXEaxEAXaxmAXaxa

27、xEAXE连接组标号连接组标号6IIAXEaxEXAaxAXaxaxEAXEm(1)(1)当当A A, , a为同名端为同名端 ( (简化简化 ) )与与 ( (简化简化 ) )为同相位。为同相位。AXEAEaxEaEAEaEaEAXEAEaxEaE 从三个相绕组首端从三个相绕组首端A A、B B、C C通入电流，产生通入电流，产生的各相磁通的方向指的各相磁通的方向指向同一个磁路节点，向同一个磁路节点，此时此时A A、B B、C C三端点就三端点就是同极性端。是同极性端。对于三铁心柱变压器，每相的原、副边之间，以及对于三铁心柱变压器，每相的原、副边之间，以及三相绕组相互间均存在极性端问题。三相

28、绕组相互间均存在极性端问题。高压绕组高压绕组: :首端首端 A A、B B、 C C，尾端尾端 X X、Y Y、 Z Z，中线中线 N N 低压绕组低压绕组: :首端首端 a、b b、c c，尾端尾端 x x、y y、z z，中线中线 n n 二、二、 三相变压器绕组的联结三相变压器绕组的联结ABC1 1）三相变压器原副边绕组同名端标为首端）三相变压器原副边绕组同名端标为首端2 2）三相变压器原副边绕组异名端标为首端）三相变压器原副边绕组异名端标为首端3 3）同一铁心柱上的原副绕组标以不同相的）同一铁心柱上的原副绕组标以不同相的 标号，但原副边的相序必须一致标号，但原副边的相序必须一致三相绕组

29、也存在标志方法问题一般有三种三相绕组也存在标志方法问题一般有三种标志方法：标志方法：xaAXBYbyCZczABCxaAXBYbyCZczABCxaAXBYbyCZczABC以高压为例：三相绕组尾端以高压为例：三相绕组尾端X X、Y Y、Z Z 联接在一起，首端联接在一起，首端A A、B B、C C 引引出，相序自左向右排列，若中点出，相序自左向右排列，若中点引出，则用引出，则用 表示。表示。NY1) 1) 星形接法星形接法 Y(Y y)Y(Y y)相、线电动势关系：相、线电动势关系：ABABBCBCCACAEEEEEEEEE相电动势：相电动势：AEBECE、线电动势：线电动势：ABEBCEC

30、AE、ABEBCECAEABCAEBECEXYZ1. 1. 三相绕组接法三相绕组接法ABCXZY2) 2) 三角形接法三角形接法 ,(D d),(D d)ZACYXBABCZACYXBABCAX在上图中，能否根据在上图中，能否根据 A A相绕组位置，唯一确定相绕组位置，唯一确定B,CB,C相绕组位置？相绕组位置？2) 2) 三角形接法三角形接法 ,(D d),(D d)ABBEE AEA BEA AC CB BX XY YZ ZABEBCECAEBECEAEA,YA,YB,ZB,ZC,XC,XAECEZACYXBABC2) 2) 三角形接法三角形接法 ,(D d),(D d)A,ZA,ZB,X

31、B,XC,YC,YBEABAEECEABEBCECAEAEBECEAEA BEA AC CB BX XY YZ ZZACYXBABC时钟表示法：规定高压绕组线电动势时钟表示法：规定高压绕组线电动势 为长针，为长针，永远指向钟面上的永远指向钟面上的“ 12 12 ”，低压绕组线电动势，低压绕组线电动势 为短针，它指向的数字，表示为三相变压器的联接为短针，它指向的数字，表示为三相变压器的联接组别号。组别号。ABEabE三相变压器原副边绕组都可用三相变压器原副边绕组都可用 Y (y) Y (y) 联接和联接和 D(d)D(d)联接，联接，Y Y联联接中点有引出线用接中点有引出线用 YNYN或或yny

32、n表示。高低压表示。高低压绕组接法可以有各种组合，不同的接法，这样高低绕组接法可以有各种组合，不同的接法，这样高低压绕组对应的线电动势之间就有不同的相位移。压绕组对应的线电动势之间就有不同的相位移。ZACYXBAEABEaEzacxbyabEABEBCX YZAac0YyAExyzaEabEbZACYXBAEABEzacxbaEyabEBCXYZAABExyzaEbc10YyaAEabEZACYXBAEABEaEzacxbyABEBCXYZAaxczbyAEABEabEaE11YdZACYXBAEABEaEzacxbyABEBCXYZAAEABEaxbyczaEabE1YdACBC CBBC

33、Cc2c1b2b1a2a1AAACBC CBBC Cc2c1b2b1a2a1AAr1r1r2r2E1E1E2E2R RI2 22 21 11 1r1r1r2r2E1E1E2E2R R2 21 12 21 1r1r1r2r2E1E1E2E2R R2 21 12 21 1ACBC CBBC Cc2c1b2b1a2a1AAACBC CBBC Cc2c1b2b1a2a1AAkkkZrjx111UUUcI2U2U1U1U1U2U负负载载AXaxk1k2U112202011UUUUUUUkk112020UUUUkk1 1、 和和 都断开：都断开：k1k2121211222KKZZZZk ZZZZZZk注：

34、注：11CkkUUIZZ2 2、刀闸、刀闸 闭合，产生环流闭合，产生环流kcI2U2U1U1U1U2U负负载载AXax1k2U3 3、刀闸、刀闸 闭合，副边端电压变化不大，循环闭合，副边端电压变化不大，循环电流和空载运行时差不多一样大。电流和空载运行时差不多一样大。1k 负载时副边电流分别为负载时副边电流分别为 和和 ，则副边总，则副边总电流各为：电流各为：II22CCIIIIII 因为因为 ，该，该变压器负荷加重，可变压器负荷加重，可输出容量减小。输出容量减小。2II结论：要求变比结论：要求变比 k k 相差小于相差小于0.5%0.5%cI2U2U1U1U1U2U负负载载AXax1k2U2U

35、A(a)A(a)B BabUabUABU22222sin150.5185.18NNckkUUUUIZZ0.1kkZZ111:kkkIIIZZZ1IIII各变压电流与总电流的关系各变压电流与总电流的关系abkkkUI ZI ZI Z11kkkxtgIIIIR1I1U2ULZkzkzkzIIIab111:kkkIIIZZZ111:kkkIIIZZZKabUIII1I1U2UkkkZZZabkkkUI ZI ZI Z当总电流当总电流 一定时，只有各短路阻一定时，只有各短路阻抗角抗角 相等时有相等时有1IIIIk1I:NNNkkkSSSIIISSSZZZ111:kkkIIIZZZ2111NkNkSZU

36、ZLSSSS211113(= ) 33NNNNkkkkNNNUUUUYZZZZSSI接 ：负载分配与变压器额定容量的关系负载分配与变压器额定容量的关系 通常以最大的绕组容量命名三绕组变压器的通常以最大的绕组容量命名三绕组变压器的额定容量额定容量S SN N。 一般工作情况下，三绕组的任意一个（或两一般工作情况下，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。一个）则为副绕组。二、用途及绕组容量问题二、用途及绕组容量问题100 100 100100 50 100100 100 50三绕组变压器可以直接连接三个不同电压等

37、级的电网。三绕组变压器可以直接连接三个不同电压等级的电网。1I2I3I1s3s2sN1N1N2N2N3N3m12s23s31s1122331 1223 300N IN IN IF111122223333sssEjI XEjI XEjI X 、 、 010203EEE 、 、2122131331ssEjI XEjI X 、 1211232332ssEjI XEjI X 、 1311323223ssEjI XEjI X 、 12s2I11223321sE21sE2I12s21221sEjI X 2121,sXM1212112212sssNMN Ni22222211233202UI RjI XjI

38、XjI XE+33333311322303UI RjI XjI XjI XE+1111112131011111122133101ssUI RjI XEEEI RjI XjI XjI XE+111222NUkNU222333NUkNU111333NUkNU1N2N3N1U2U3U2233121311,IIIIkk21223133,Uk UUk U22221222331333,XkXXkX121212Xk X131313312312 132332,Xk XXXk k XX2221223133,RkRRkR2121,sXM1212112212sssNMN Ni11111122133101UI RjI

39、 XjI XjI XE+22222211233202UI RjI XjI XjI XE+33333311322303UI RjI XjI XjI XE+1230III122211UUI ZI Z +133311UUI ZI Z +312III 213III 121111123123122222312312()()()UUI RjI XXXXI RjIXXXX +-+-131111123123133333123123()()()UUI RjI XXXXI RjIXXXX +-+-111222333ZRjXZRjXZRjX111231231XXXXX+-222312312XXXXX+-333122

40、331XXXXX+-注意：等效电路的电抗是等效电抗，不是各绕组注意：等效电路的电抗是等效电抗，不是各绕组本身的漏抗，它们综合反映自漏抗与互漏抗的影本身的漏抗，它们综合反映自漏抗与互漏抗的影响。磁路主要经空气闭合，等效电抗为常数。响。磁路主要经空气闭合，等效电抗为常数。1U/2U/3U1jX1R/2R/2jX/3jX/3R1I/2I/3I1U2UAXax1I2IN1N1N2N2120NUV2200NUV110NIA21NIA200NSVAAXaxAax1U2U1UX1N2NAXax1 1220N IN I1I2I1EAXax2E1U112UEE220V20V200V200VAXax1U1 120

41、N IN I1I2II1,IIAXax1U1I2II与双绕组变压器类似，与双绕组变压器类似，原绕组原绕组 ， 时，副绕组时，副绕组 ， 。于是负。于是负载电流载电流 。原边输入容量原边输入容量副边输出容量副边输出容量220V10A200V1A11A220 102200VA200 112200VA1U2U1IIAX2Iax1U2UAXax1II2I11122AaaxaxUI ZIZEUEIZ1112222()1AUENNkUENAk0F11I N2IN112012()I NININN1120I NIN00I 1112(1)AI NII kN 211AIIII k 结论：自耦变压器负载运行时，原、

42、副边结论：自耦变压器负载运行时，原、副边 电压之比近似等于副、原边电流之电压之比近似等于副、原边电流之 比，这点与双绕组变压器一样。比，这点与双绕组变压器一样。 一台单相双绕组变压器，一台单相双绕组变压器， ， 如单独把高压绕组如单独把高压绕组AXAX的中点抽出作为副边的中点抽出作为副边a a，变为自耦变压器变为自耦变压器 124.55 9.1NNIIA1NSkVA12220/110 ,NNUUV解：解：11222()2AUNNkUN114.55II双例：例：1U2U2I1IIAXax1 12112 1() NAaAaSU IUUIUIU ISS电磁传导221222 1() NSU III U

43、U IU ISS电磁传导11(1)AII kI 2112AIk II 效益系数效益系数= = = = 绕组容量绕组容量额定容量额定容量额定容量额定容量额定容量额定容量 传导容量传导容量1 12 11 111AU IU IU Ik 从原边看：=22212211AU IU IU Ik从副边看：=22axUEIZ22AAAaxk Uk Ek IZAk 同乘22AaxUEk IZ折合后折合后111AaaxUI ZIZE 代入代入得得121(1)AaaxAUUI ZIZk 1(1)AII k 2121122121(1) (1) AaaxAAaaxAkUUI ZI ZkUI ZZkUI Z 1IkR1U2

44、UkjXLZ2(1)kAaaxAZZZk华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1u1i1N2N1R华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1102uU sint01U1u1i1N2N1R0t华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学111102tdNi RU sintdt111tNiL1111012ttdRNNU sintdtL1L1i华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学110RtLtmsintCe 101190LtgR00t0t110RtLtmcos

45、tCe 华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学00900cos90sintmmtt t1u00090华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学00011cosRtLtmmte 2m0t m0180tt0t华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学0t1ut000华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学m0mi000华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1im2m00i0mi000华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学11LTR000t00i0mi华北电力大学华北电力大学 电

46、机教研室电机教研室 电机学电机学华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1u1i2i1N2N华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1u1i2i1N2N华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学 当变压器一次绕组接额定电压当变压器一次绕组接额定电压 ，二次绕组，二次绕组发生突然短路，原发生突然短路，原 “T T” 形等效电路形等效电路 可简化为可简化为 “一一” 形等效电路。形等效电路。1U1u1i2i1R1jX2jX2RmRmjX华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1110sin()kkmdiLi RUtdtk

47、kXLkRkjX1i1u华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学0t 10i 111iii1102211022 sin()() sin()()kkmkkkkRtLmkkkkULttgRRLULtgeRRL华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1090kkLtgR11002(cos)cos()kkRtLkiIetkkRL111222mkkkkUUIZRX华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学112(cos)kkRtLkiIet1max11112(cos )(1) 22 kkkkRLkkkkRLiIeIkIe11kkkRLke 0000180t1it华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学11 , 1.21.323kkkRkL11 , 1.71.81015kkkRkL1max112kNkikIZ华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学1max12kNkikIZ0.06 , 1.8kkZk1max11.8300.062NiI华北电力大学华北电力大学 电机教研室电机教研室 电机学电机学