发电厂电气部分

1、发电厂电气部分课程设计 计算三相自耦变压器各绕组的负荷和损耗 制作人：xxx自耦变压器的结构 把一台两绕组变压器的一次和二次绕组串联起来，把二次绕组作为公共绕组，一次绕组作为串联绕组，公共绕组加上串联绕组作为新的一次绕组，公共绕组兼作新的二次绕组。 自耦变压器的第三绕组： (1)消除三次谐波电压分量； (2)减小自耦变压器的零序阻抗； (3)用来连接发电机或调相机； (4)用来对附近地区或厂（所）用电系统供电。自耦变压器的特点 特点：高、中压侧共用一部分绕组，高、中压绕组不仅有磁的联系，还有电的联系。 优点： 缺点： 由于副边绕组为原边绕组的一部分，两绕组之间存在着电的联系，低压侧容易受到高压

2、侧过电压的影响。所以绝缘和过电压保护要加强； 由于只有一个绕组，漏电抗较普通变压器要小，因此，短路阻抗小，短路电流就大，要加强短路保护。自耦变压器的效益系数 定义：用完全相同的材料制成的普通变压器和自耦变压器的通过容量之比，即自耦变压器的标准容量和通过容量之比，称为自耦变压器的效益系数，用 来表示，即bK1211211NNNbUUUkK由上式可知： 随自耦变压器变比 的减小而减小。当 与 相差不大时，采用自耦变压器经济效益比较显著当 与 相差较大时，采用自耦变压器经济效益就不大(11)bKbK12k1NU2NU1NU2NU自耦变压器的运行方式一、联合运行方式(1)方式一。高压侧同时向中、低压侧

3、（或中、低压侧同时向高压侧）送电， 当中、低压侧功率因数相同时，有23sbSK S S233cbSK SSS3tSS(1)(2)方式二。中压侧同时向高、低压侧（或高、低压侧同时向中压侧）送电，当高、低压侧功率因数相同时，有1sbSK S13cbSKSS3tSS(2)二、纯自耦运行方式 这种方式为高压侧向中压侧（或中压侧向高压侧）送电，属联合运行方式一、二的特例。各绕组的负荷为：0,31SSSKSStbcs三、纯变压运行方式(1)高压侧向低压侧（或低压侧向高压侧）送电，属联合运行方式一的特例。这时， 这时相当于一台有高压绕组和第三绕组组成的普通双绕组变压器，最大传输功率不能超过第三绕组的额定容量

4、。 (2)中压侧向低压侧（或低压侧向中压侧）送电，属联合运行方式二的特例。这时，这时相当于一台由公共绕组和第三绕组组成的普通双绕组变压器，最大传输功率也不能超过第三绕312,0SSS31sbbSK SK S3111cbbSK SK S(3)321,0SS S组的额定容量。 自耦变压器的有功功率损耗一、用与普通三绕组变压器相同的功率损耗计算公式(1)首先，根据高中、高低及中低绕组间的短路损耗实验数据，求归算到变压器额定容量为基准的短路损耗 0sS32cSSS32tSSS(4)212122213133223233NNNNNNSppSSppSSppS (5) 高中、高低及中低绕组间已归算到变压器额定

5、容量; 高中、高低及中低绕组间未归算的短路损耗试验数据； 变压器额定容量及中、低压侧的额定容量，对自耦变压器有计算星形等值电路中高、中、低压绕组的额定短路损耗计算总的有功功率损耗1 2p1 3p2 3p1 2p1 3p2 3pNS2NS3NS2NNSS11 21 32 30.5Kpppp22 31 21 31 210.5KKpppppp31 32 31 21 310.5KKpppppp2223120123KKKNNNSSSpppppSSS (6)(7)二、由公共绕组（c绕组）、串联绕组（s绕组）、第三绕组（t绕组）的短路损耗求总损耗。1 22 321 21 32 3111s cc tbs tb

6、bbppppKpK apppKK(8)由个绕组间损耗求各绕组以标准容量 为基准的损耗222110.5()1cs cc ts tss cctc tcppppaappppppa (9)Sa总损耗2220cstcstaaaSSSpppppSSS (10) ， 2abNSK S3/NaaSS(12)计算过程(1)四种运行方式中的负荷计算。运行方式1属于纯变压方式（低压侧向高压侧送电）。 由式(3)可得：此时，串联、公共绕组均只带41.7%负荷，低压绕组带83.3%负荷。运行方式2属于纯变压方式（低压侧向中压侧送电）。 由式(4)可得：串联绕组无负荷，公共、低压绕组带83.3%的负荷。运行方式3属联合运

7、行方式一（低、中压侧向高压侧送电）。由式(2)可得：公共绕组无负荷，串联、低压绕组均带83.3%的负荷。运行方式4属联合运行方式二（低、高压侧向中压侧送电）。由式(1)可得：串联绕组只带41.7%的负荷，公共绕组过负荷25%，低压绕组带83.3的负荷。(2)四种运行方式下各自的总损耗计算。由式(5)、(6)、(7)得 运行方式1运行方式2运行方式3运行方式422210001001302102101190240240240373.08 kWp 22201001001302102101190240240240373.07 kWp 2222001001001302102101190240240240518.89 kWp 2221002001001302102101190240240240518.89 kWp 总结 通过以上的计算结果可知，自耦变压器在不同的运行方式下其各个绕组所承受的负荷是不同的。在纯变压运行方式下，第三绕组中的负荷是最大的。因此，最大传输功率不能超过第三绕组的额定容量。在联合运行方式下，如果是高压侧同时向中、低压侧（或中、低压侧同时向高压侧）送电，此时串联绕组中的负荷最大，则最大传输功率受到串联绕组容量