第11讲特殊绕组变压器

第10讲特殊绕组变压器1.自耦变压器2.三绕组变压器3.仪用互感器1自耦变压器一、什么是自耦变压器定义：一二次侧共用一部分绕组的变压器称为自耦变压器。

自耦变压器一二次绕组有直接的电联系。二、电压关系和电流关系三、容量关系

绕组容量：该绕组的电压与电流的乘积，又叫电磁容量。绕组的额定电压与额定电流的乘积就是该绕组的额定容量。对于双绕组变压器，一次绕组容量即为输入容量；二次绕组容量即为输出容量，且都等于变压器容量。

自耦变压器容量与输入段Aa和输出段ax绕组容量并不相等。

变压器容量：又叫通过容量；指的是变压器的输入容量，也等于输出容量。当输入(或输出)电压和电流均为额定值时，变压器容量即为额定容量SN。自耦变压器的绕组容量小于变压器容量

双绕组变压器的绕组容量等于变压器容量。同样额定容量的变压器，设计成自耦变压器比设计成双绕组变压器理论上可节省1/kA的绕组容量，即节省有效材料。

自耦变压器的一部分容量是通过一二次电路联系直接传导过去的，这部分容量称为传导容量；其余容量是通过电磁感应作用传递到二次侧的，即为电磁容量。传导容量不需要增加绕组容量，绕组容量只需承担变压器容量中的一部分容量——电磁容量即可。三、自耦变压器的优缺点主要优点：(1)绕组容量小于额定容量，与双绕组变压器相比，在额定容量相同时，自耦变压器体积小，重量轻。(2)铁、铜用量均减少。(3)方便运输，安装,占地面积小等。主要缺点：高低压间有电的联系，保护装置较为复杂。短路阻抗比同容量的双绕组变压器小，短路电流大，保护装置要求高。例题

有一台单相自耦变压器，主要数据为：试求

(1)变压器各部分电流；

(2)传导容量和电磁容量及其占额定容量的比值。解2.三绕组变压器一、什么是三绕组变压器？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，另外2个绕组输出不同等级的电压。二、什么是三绕组变压器的容量？额定容量是指容量最大的那个绕组的容量。三、每相的3个线圈是如何布置的？中压线圈低压线圈高压线圈发电厂中压线圈低压线圈高压线圈变电站四、如何分析三绕组变压器？

3个变比：

k12=N1/N2≈U1N/U2Nk13=N1/N3≈U1N/U3Nk23=N2/N3≈U2N/U3N磁势平衡方程为：简化等效电路：参数并不代表各绕组的漏抗，而是由各个绕组的电抗以及各绕组之间的互抗组合而成，称为等效电抗。Zk12=Rk12+jXk12=(r1+r2')+j(x1+x2')Zk13=Rk13+jXk13=(r1+r3')+j(x1+x3')Zk23'=Rk23'+jXk23'=(r2'+r3')+j(x2'+x3')r1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23')

x1=1/2(Xk12+Xk13-Xk23')r2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13)

x2'=1/2(Xk12+Xk23'-Xk13)r3'=1/2(Rk13+Rk23'-Rk12)

x3'=1/2(Xk13+Xk23'-Xk12)知道参数后就可以根据等效电路计算特性了。五、如何参量三绕组变压器参数？

3仪用互感器仪用互感器是特殊的变压器。它利用变压器能够变电压和电流的功能，将难于测量的高电压或大电流转变为常规电压表或电流表可以测量的电压(如100V)或电流如(5A或1A)等级。仪用互感器可以将电气测量仪表、继电器和自动控制装置接于高压设备或线路，这样可以达到:(1)安全测量；(2)仪表和继电器标准化，如其线圈的额定电流可设计为5A或1A,额定电压可设计为100V。电流互感器也使用在低压装置中，其目的是为了利用较简单而经济的电气仪表，并使得配电盘的接线简单。测量大电流的是电流互感器，测量高电压的是电压互感器。一、什么是仪用互感器？二、电流互感器电流互感器是用于电流变换的，其一次绕组匝数很少，二次绕组匝数较多，使用时一次绕组与测量回路串联。电流互感器的二次侧绕组接的是电流表或其他保护装置的电流线圈，阻抗值都很低。因此电流互感器的实际工作情况，相等于短路运行的降流变压器。由于电流互感器相当于变压器的短路运行状态，一次电压仅为测量电流在互感器短路阻抗上的压降。因此，电流互感器的励磁磁动势很小，可以忽略不计。A(电流变比)电流互感器的误差误差主要由励磁电流、漏磁通以及仪表阻抗等因素引起。采用高质量硅钢片，尽量降低主磁路的气隙，降低铁心磁密，绕线时尽量设法减少漏磁等措施可以减少误差。根据误差大小，国产电流互感器可以分为五级：0.2/0.5/1.0/3.0/10.0。0.5级的电流互感器表示额定电流时误差最大不超过±0.5%。电流互感器的使用注意事项二次绕组绝对不允许开路。开路时,I1N1变为励磁磁势，使得铁心中的磁密和铁耗激增，导致铁心过热。另一方面，二次绕组中会感应出高电压，危及绝缘及设备安全。二次回路应接地。二次回路串入的阻抗不能超过有关技术标准的规定。也就是说电流表不能串得太多。否则会造成I2变小，I0增大，误差就增大，降低了精度。三、电压互感器电压互感器是一种降压变压器。一次匝数多，二次匝数少。将其一次绕组并接在被测量的高电压上，就可以在二次侧得到低电压，送到电压表或功率表的电压线圈进行测量，也可以作为控制信号使用。二次侧的额定电压都规定为100V。电压互感器二次侧连接的电压表或其他仪表的电压线圈的阻抗都比较大，其实际工作情况，相等于空载运行的降压变压器。其高低压侧电压变比为V(电压变比)电压互感器的误差与电流互感器类似，误差主要由励磁电流、漏磁通以及仪表阻抗等因素引起。采用高质量硅钢片，尽量降低主磁路的气隙，降低铁心磁密，绕线时尽量设法减少漏磁等措施可以减少误差。根据误差大小，国产电压互感器可以分为四级：0.2/0.5/1.0/3.0。电压互感器的使用注意事项二次绕组绝对不允