自耦变压器的资料

1、内 谷5.2自耦变压器一、自耦变压器的结构特占八、（一）表示方法（二）结构特点ax为低压绕组，供高 低绕组共用，称公共绕组；Aa与公共绕组串联 后供高压侧用，称串联绕 组。特点：称为单绕组自耦合， 原副绕组间不仅由磁的联 系，而且有电的联系。二、自耦变压器的变比和 电流关系（一）自耦变压器的变比KaE1 U1N N1E2U 2NN2, 一、 、-Ka称为自耦变压器的变比,N2对于降压变压器, （二）电流关系 磁势平衡关系Ka 1I1N1 I1N2 I2N2 =I0(N1 N2)若忽略励磁电流I1N1I1N1I1N2 I2N2 =0I2Ka可知一、二次电流的大小与绕组匝数成反比，而相位差180

2、（即反相）。a点电流I = I1 +12公共绕组电流：I =I1 I2I212 I2 a2(1 一)KaKa说明：公共绕组的电流I与二次电流I2在时间相位上同相。大小关系为：I 2 = I i ".-II1说明：流经公共绕组（低压绕组）的电流比与 二次电流小（普通双绕组流经二次绕组电流即 为二次电流）。）电动势平衡方程式和等值电路电压平衡方程式为Ui= -Ei IiZAa IZaxRkXkU2=E2 -I ZaxIi将二次侧乘以Ka后，与一次电动势相加，得UiU2Ui +U：= IiZAa=I 1( Z Aa(1- DIZax = IiZAa (1-KA)2IiZax 2 _. KA

3、Zax)2rrZkA =ZAa K AZ ax =Zko自耦变压器简化等效电路SN表木:ZkA 自耦变压器的折算到高压侧的短路阻抗； 三、自耦变压器容量关系 i、变压器的额定容量自耦变压器的容量指的是它的输出容量和输入容量，额定运行时用Sn = U in IiN - U 2N I 2N2-变压器的绕组容量一一电磁容量（感应容量）计算容量绕组容量又称电磁容量（感应容量、计算容量）。是指通过电磁感应从一次侧传递给二次侧的功率值，它的大小决定了变压器主要尺寸和材料消耗，是变压器设计的依据。 双绕组变压器的额定容量就是绕组容量。与双绕组变压器不同，自耦变压器的额定容量不等于它的绕组容量，仍以单相自耦变

4、压器为例：自耦变压器的串联绕组的容量：SAa =IiN（UiN -Uin/Ka） = IinSn （i 一 i/K a） = Sn （i 一 i/K a）公共绕组的容量：Sax =IU2N =I2N（i -1/Ka）U2N = Sn （i 7/Ka）SAa =Sax =SnA绕组容量、电磁容量（感应容量）计算容量可知，串联绕组和公共绕组的绕组容量相等，并均小于自耦变压器的额定容量。绕组容量只占额定容量的一部分。3、自耦变的传导容量 ScSc=SN -SAa =1/KaSn =U2NI1N称为传导容量，它是由原方直接给负载的，不需要增加绕组容量。因此若自耦变压器与双绕组变压器额定容量相同，则自耦

5、变压器的绕组容量比双绕组变压器的容量小。结论：综上，自耦变压器的额定容量包括两部分，一部分是绕组容量，占额定容量的(1-1/kA)倍，通过电磁感应传递到负载侧；另一部分是传导容量，占额定容量的1/kA倍，由一次侧直接传递到负载侧，不需增加绕组容量，并且kA越接近于1,传导容量越大，绕组容量越小，优点越突出。额定容量：SN =U1NI1N =U2NI2N = Sna Sc =(1'1/Ka)Sn - 1 /KASN绕组容量：Sna =Sn(1-1/Ka)传导容量：Sc =1/KaSn =U2nI1N*自耦变压器有传导功率，Ka =1 2之间较理想。所以自耦变压器适用于一二次侧电压相差不大

6、的场合。四、自耦变压器的优缺点1、节省材料，效率高变压器的质量大小和尺寸是由绕组容量决定的，与普通双绕组变压器相比，在相同的额定容量下，自耦变压器的绕组容量小。因此节省材料，尺寸较小，造价低，并且铜耗和铁耗也相 应的减小，效率高，运输和安装也比较方便。2、有较小的电压变化率和较大的短路电流由于自耦变压器短路阻抗的标么值比构成它的双绕组变压器短路阻抗标么值小，故短路电流大，突然短路时电动力大，必须加强机械结构。3、需加强保护措施由于自耦变压器原、副边之间有电的直接联系，为防止高压侧单相接地引起的低压侧的过电压，自耦变压器中点必须可靠接地；同时，当高压侧遭到雷击过电压时，会引起低压边的过电压，因此

7、高、低压两侧均须要装设避雷器，继电保护较为复杂。*用于电压相差不大的场合，主要是传功率( 1MV)。 思考题：试述自耦变压器与普通变压器比较时的优、缺点，为什么自耦变压器的变比不可过大？5.3电压互感器和电流互感器使用互感器的目的是：与小量程的标准化的电压表和电流表配合使用测量高电压，大电流。我国采用的电压互感器副边额定电压为100V,电流互感器副边额定电流为5A或1A。使测量回路与被测量回路隔离，以保障工作人员和测试设备的安全为各类继电保护和控制系统提供控制信号。一、电压互感器相当于空载运行的变压器。(1) 变比_Ei_Ni UiK eE2 N2 U20(2)电压互感器的测量精度，用电压变比

8、误差和相角误差来衡量。电压变比误差：为高压边电压 Ui与低压电压U2归算的算术差。kuU2 -Ui-：U% =1 100%Ui相角误差：后者为U1.与-U2的相角差。(3)使用时注意的问题：在使用电压互感器时，副边不允许不准短路，否则会因短路电流过大而烧毁。为了安 全，副绕组应有一端可靠地接地。电压互感器使用时不能并接线圈过多，(副方接入的阻抗不能过多)以减小误差。(4)精度我国生产的电压互感器，按测量精度分为四级，即0.2、0.5、1.0和3.0级。数字越小精度越高。例如0.5级的电压互感器，其变比误差极限为土 0.5%,相位误差土 20'。1级的电压互 感器，其变比误差极限为土 1

9、%,相位误差土 40' 0二、电流互感器它的原边匝数很少， 副边匝数较多，使用时原边与测量回电流互感器是用于电流变换的, 路串联相当于短路运行的变压器。(1) 变比N21I1K=I 2(2)电压互感器的测量精度，用电流误差和相角误差来衡量。电流误差：.”为二兄1211 100%I1相角误差：后者为I；和-kiI2的相角差。(3)使用时注意的问题：电流互感器在使用时一定要注意副边不准开路。为了保证安全，电流互感器的副绕组也是要可靠地接地。电流互感器副边回路(副边所接的仪表或其它电流线圈的阻抗值)，不应超过互感器规定的“额定负载”欧姆值，否则会引起副边电流减小，铁心磁通和激磁电流Im增大，测量误差增加。(4)精度我国生产的电流互感器，按测量精度分为五个等级，即0.2、0.5、1.0、3.