讲透变压器知识培训课件

第二章变压器2.1变压器的原理、结构和额定值2.2变压器空载运行2.3变压器的负载运行和基本方程2.4变压器的等效电路2.6三相变压器2.7标幺值2.5等效电路参数的测定2.8变压器运行性能2.9变压器的并联运行2.10三绕组变压器、自耦变压器、仪用互感器※重点与难点重点:

1.变压器的基本方程和等效电路;2.等效电路参数的测定;3.标幺值;4.变压器的运行性能。难点:1.变压器的运行原理和运行性能;2.三相变压器。2-1变压器的工作原理和基本结构二、变压器的工作原理二、变压器的基本结构铁心绕组其他部件变压器的基本结构1.铁心铁心由心柱和铁轭两部分组成。心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚0.23~0.35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。心式变压器:

结构心柱被绕组所包围，如图2—1所示。

特点心式结构的绕组和绝缘装配比较容易，所以电力变压器常常采用这种结构。壳式变压器:

结构铁心包围绕组的顶面、底面和侧面，如图2—2所示。

特点壳式变压器的机械强度较好，常用于低电压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。2.绕组定义变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线（铜或铝）绕成。一次绕组:输入电能的绕组。

二次绕组:输出电能的绕组。高压绕组的匝数多,导线细；低压绕组的匝数少，导线粗。从高,低压绕组的相对位置来看,变压器的绕组可分为同心式和交迭式。同心式结构

同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上。特点

同心式绕组结构简单、制造方便，国产电力变压器均采用这种结构。交叠式结构

交叠式绕组的高、低压绕组沿心柱高度方向互相交迭地放置。交叠式绕组用于特种变压器中。特点3.其他部件

器身油箱变压器油典型的油浸电力变压器散热器绝缘套管分接开关继电保护装置等部件三、额定值额定容量在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值，单位为kV或kVA。三相变压器指三相容量之和。额定电压铭牌规定的各个绕组在空载、指定分接开关位置下的端电压，单位为V或kV。三相变压器指线电压。额定电流根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流，单位为A。三相变压器指线电流。

三相变压器：额定频率我国的标准工频规定为50赫(Hz)。此外还有额定效率、额定温升。单相变压器：返回注意：对于额定容量，规定一、二次额定容量相等，即一次绕组额定电压U1N变压器正常运行时一次绕组端子间应施加电压的有效值。二次绕组额定电压U2N一次绕组施加额定电压时，二次绕组端子间的空载电压有效值。补充内容参考方向参考方向与瞬时实际方向不一定相同。方程式中各物理量的符号是与参考方向对应的。参考方向可以任意选取，只影响方程中有关各量的正号或负号。变压器的参考方向规定电流、磁通、电动势、电压电流与磁通的参考方向满足右手螺旋定则。电动势与磁通的参考方向满足右手螺旋定则（注意电动势的参考方向）。电压与电流的参考方向按发电机（电源性质）或电动机（负载性质）惯例。惯例电动机惯例向绕组方向看，电压与电流的参考方向一致。发电机惯例从绕组向外看，电压与电流的参考方向一致。电动机惯例发电机惯例各电磁量的参考方向规定法拉第电磁感应定律当电动势与磁链的参考方向满足右手螺旋定则时，电动势可表达为变压器电动势——磁链（磁通）变化运动电动势——导体运动e的方向用右手定则判断。一、一次和二次绕组的感应电动势，电压比:1.物理情况图2—4。2.电压方程2-2变压器的空载运行变压器的一次绕组接交流电源,二次绕组开路,负载电流为零(即空载)时的运行,称为空载运行。3.变压器的变比及变压原理k二、主磁通和激磁电流

通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通，用表示.1．主磁通感应电动势的有效值和相位E1＝4.44f

N1

mE2＝4.44fN2

m

一、二次绕组相电动势与频率f、绕组匝数（N1、N2）和主磁通最大值

m成正比；分别滞后产生它们的主磁通90

。2．激磁电流产生主磁通所需要的电流，用表示。空载运行时，空载电流就是激磁电流，即激磁电流包括两个分量，一个是磁化电流,一个是铁耗电流。主磁通和励磁电流波形

i0因饱和而畸变为尖顶波，含基波和奇数次高次谐波。基波i01与

同相。由于铁心中存在铁心损耗，故激磁电流中除无功的磁化电流外，还有一个与铁心损耗相对应的铁耗电流，与同相位。于是用复数表示时，激磁电流为:相应的相量图如图2-5所示（２）铁耗电流:

三、激磁阻抗

1.磁化电抗与铁耗电阻

又：所以有铁心线圈的并联等效电路。磁化电抗：式中称为变压器的磁化电抗，是表征铁心磁化性能的一个参数。另外：

铁耗电阻：称为铁耗电阻，是表征铁心损耗的一个参数。2.激磁电抗与激磁电阻由上式可得：激磁电抗：是表征铁心的磁化性能的一个等效参数;激磁电阻：是表征铁心损耗的一个等效参数。激磁阻抗：铁心线圈的串联等效电路返回电磁关系电压方程式

分别为一、二次绕组的相电压；R1为一次绕组的电阻。

根据基尔霍夫电压定律电压方程式变压器在额定电压下空载运行时，

m>>

1m

，因此E1>>E

1。空载电流在电阻R1上的压降I0R1也很小。在频率f

和一次绕组匝数N1一定时，空载运行时主磁通

m（激磁磁动势产生）的大小和波形取决于一次绕组电压的大小和波形。变比比值

k

称为变压器的变比，是一、二次绕组相电动势有效值之比，等于每相一、二次绕组匝数比。空载运行时的电磁关系漏电抗X

1为代表E

1与I0的线性关系的常系数，称为一次绕组漏电抗。漏阻抗其中Z1＝R1＋jX

1

，称为一次绕组漏阻抗。

得到代入将主磁通感应电动势的等效Zm称为激磁阻抗；Xm称为激磁电抗，反映铁心磁路磁化特性；Rm称为激磁电阻，对应于铁耗pFe的等效电阻。应引入一个阻抗Zm

电压方程式，等效电路代入得到这样就可完全用电路来描述变压器。讨论空载运行的变压器，可以等效地视为阻抗Z1和Zm串联而成的电路。Z1＝R1＋jX

1

。X

1反映了I0产生漏磁通并感应电动势E

1的作用。由于漏磁路是线性的，所以X

1是常数。讨论Zm＝Rm＋jXm

。Xm反映了励磁电流I0产生主磁通并感应电动势E1的作用，Rm反映了I0产生主磁通时铁心中的铁耗。铁心磁路是非线性的，所以Xm和Rm不是常数，都随铁心磁路饱和程度的变化而变化。实际变压器正常运行时，通常外加电压U1在额定值左右变化不大，可以认为U1为常数，由于U1≈E1∝

m

，因此

m基本不变，从而可以认为Xm和Rm是常数。变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接到负载阻抗时，二次绕组中便有电流流过，这种情况称为变压器的负载运行，如图2—8所示。一、磁动势方程1.磁动势平衡关系2-3变压器的负载运行2.磁动势方程

正常负载时，i1和i2都随时间正弦变化，此时磁动势方程可用复数表示为：

上式表明负载时用以建立主磁通的激磁磁动势是一次和二次绕组的合成磁动势。

3．能量传递式中，左端的负号表示输入功率，右端的正号表示输出功率。上式说明，通过一次、二次绕组的磁动势平衡和电磁感应关系，一次绕组从电源吸收的电功率就传递到二次绕组，并输出给负载。这就是变压器进行能量传递的原理。电磁关系变压器一、二次绕组之间没有电路上的直接联系。一次电流和二次电流是通过共同产生励磁磁动势、产生主磁通而建立起联系的。二、漏磁通和漏磁电抗

1.漏磁通

在实际变压器中，除了通过铁心、并与一次和二次绕组相交链的主磁通φ之外，还有少量仅与一个绕组交链且主要通过空气或油而闭合的漏磁通。一次绕组的漏磁通：由电流产生且仅与一次绕组相交链的磁通，用表示；二次绕组的漏磁通：由电流产生且仅与二次绕组相交链的磁通，用表示。

和分别称为一次和二次绕组的漏磁电抗，简称漏抗漏抗是表征绕组漏磁效应的一个参数,且都为常值。2.漏磁电抗返回一、变压器的基本方程变压器的基本方程磁动势磁通感应电动势一次绕组二次绕组若各电压、电流均随时间正弦变化，则相应的复数形式

:根据基尔霍夫第二定律，有:变压器的基本方程为：

基本方程式是变压器电磁关系的综合数学表达形式，变压器稳态运行时必须同时满足基本方程。讨论该基本方程式是按照前面规定的参考方向写出的。基本方程式对空载和负载运行都适用，空载可视为负载的特例。适用于分析三相变压器的对称稳态运行，此时方程式中各量均是同一相的。

1.绕组归算2-4变压器的等效电路.电流的归算:

归算前、后二次绕组的磁动势保持不变，可得：(2)电势的归算:

归算前、后二次绕组的磁动势保持不变，则铁心中的主磁通保持不变，可得：(3)阻抗与电压的归算:

归算关系小结将二次绕组折合到一次绕组时，电动势和电压应乘k，电流应除以k

，阻抗（包括电阻、电抗）应乘k

2。归算后，变压器的基本方程变为:2.T形等效电路

一次和二次绕组以及激磁部分的的等效电路，如图2—10(a),(b)和(c)所示。根据

两式，把这三个电路连接在一起，即可得到变压器的T形等效电路，如图2—11所示。

′／k)。

3.近似和简化等效电路近似等效电路如图2—12a

所示。简化等效电路如图所示2—12b

在简化等效电路中，变压器的等效阻抗表现为一串联阻抗：

称为等效漏阻抗,可由短路实验测出,故亦称短路阻抗；和分别称为短路电阻和短路电抗。返回2.5等效电路参数的测定变压器的参数可以通过以下两种方式得到：设计计算；试验方法测出（对制造好的变压器）。一、开路试验

亦称空载试验。

试验接线图：如图2—13所示。

试验方法：二次绕组开路，一次绕组加以额定电压，测量此时的输入功率、电压和电流。为试验方便和安全，通常在低压侧加电压，高压侧开路。数据处理：二、短路试验

亦称为负载试验。

试验接线图：如图2—14所示。

试验方法：二次绕组短路，一次绕组上加一可调的低电压。调节外加的低电压，使短路电流达到额定电流，测量此时的一次电压输入功率和电流，由此即可确定等效漏阻抗。

短路试验常在高压侧加电压，低压侧短路。二、短路试验短路时的等效电路可测出短路阻抗、短路电阻、短路电抗。对三相变压器，计算时电压、电流和短路损耗均要用一相的值。难以从测得的Xk中分出X

1和。需要将二者分开时，通常认为X

1＝＝Xk

/2。短路试验国家标准规定，短路试验测得的短路电阻和短路阻抗应换算到75

C时的值。绕组为铜线

θ为短路试验时的室温。

短路电压（阻抗电压）：短路试验时,使电流达到额定值时所加的电压，一般用额定电压的百分值表示。【例题2-1】返回

一、三相变压器的磁路1.三相变压器组

图2—16表示三台单相变压器在电路上联接起来，组成一个三相系统，这种组合称为三相变压器组。三相变压器组的磁路彼此独立，三相各有自己的磁路。2-6三相变压器三相变压器对称运行时，其各相的电压，电流大小相等，相位相差，因此在在运行原理的分析与计算时，可以取三相中一相来研究，即三相问题可以转化为单相问题。二、三相变压器绕组的联结

三相心式变压器的三个心柱上分别套有A相、B相和C相的高压和低压绕组，三相共六个绕组，如图2—18所示。为绝缘方便，常把低压绕组套在里面，靠近心柱，高压绕组套装在低压绕组外面。三相绕组常用(用Y或y表示)或三角形联结(用D或d)表示。

星形联结是把三相绕组的三个首端A,B,C引出，把三个尾端X,Y,Z联结在一起作为中点。如图2-19a）。三角形联结是把一相绕组的尾端和另一相绕组的首端相联，顺次联成一个闭和的三角形回路，最后把首端A,B,C引出。如图2-19b）。三相变压器高压绕组的首端通常用大写的A、B、C表示，尾端用大写的X、Y、Z表示，低压绕组的首端用小写的a、b、c表示，尾端用x、y、z表示。1.高、低压绕组相电压的相位关系

为了确定相电压的相位关系，高压和低压绕组相电压相量的正方向统一规定为从绕组的首端指向尾端。高压和低压绕组的相电压既可能是同相位，亦可能是反相位，取决于绕组的同名端是否同在首端或尾端。如图2-20。时钟表示法：即把高、低压绕组两个线电压三角形的重心重合，把高压侧线电压三角形的一条中线（如OA）作为时钟的长针，指向钟面的12点，再把低压侧线电压三角形中对应的中线（如oa）作为短针，它所指的钟点就是该联结组的组号。

2.高、低压绕组线电压的相位关系

联接组标号＝（1）Y，y0联结组如若把低压侧的同名端改为尾端，则联结组变为Y，y6。（2）Y，d11联结组如若把低压侧的同名端改为尾端，则联结组变为Y，d5；若把低压侧由顺接改为逆接，则联结组变为Y，d51。（3）标准联结组Y，yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0；Y，y0五种，前三种常用。在实际电力系统中所用变压器至少有一侧绕组接成d接。图2—22图2—21返回

绕组端点的标志与极性

高压绕组的某一端头电位为正时，低压绕组必有一个端头电位也为正，这两个具有相同极性的对应端头称为同极性端（或同名端），用符号“●

”表示。绕组名单相变压器三相变压器首端末端首端末端中点高压绕组AXABCXYZN低压绕组axabcxyzn三相变压器的联结组时钟序数和表示高、低压绕组联结方式的一组英文字母，构成三相变压器的联结组标号。三相变压器的联结组用大、小写字母分别表示高、低压绕组的联结方式。Y联结用Y或y表示，中点有引出线时用YN或yn表示；D联结用D或d表示。先写代表高压绕组联结方式的大写字母，再写代表低压绕组联结方式的小写字母，最后写时钟序数，如Yy6，Dy3等。联结组标号的确定

绕组联结图高、低压绕组均按相序从左向右排列，高、低压绕组分别画在上面和下面，且三相分别上下对齐；上、下对齐的高、低压绕组是绕在同一铁心柱上的；画出高、低压绕组的联结方式，标明同名端和首、末端。Yy联结联结组标号的确定步骤在绕组联结图上标出各个相电压的参考方向画出高压绕组的线电压相量图画出低压绕组的线电压相量图确定对应线电压三角形中线的相位差给出联结组标号变压器铁心通常处于饱和状态，因此三、绕组接法和磁路结构对二次电压波形的影响

产生正弦变化的主磁通

所需的励磁电流i0为尖顶波，其中含有基波和一系列谐波，谐波中以3次谐波i03最为显著。当励磁电流i0为正弦波时，主磁通

将为平顶波，其中含有较强的3次谐波磁通

3

。正弦波激磁电流产生的主磁通波形（磁路饱和时）Yy联结的变压器三相变压器组平顶波主磁通产生的电动势波形各相磁路独立，3次谐波磁通

3可经铁心闭合。幅值较高的尖顶波形的相电动势，对变压器绝缘材料构成很大威胁。因此，三相变压器组不采用Yy联结。励磁电流为正弦波。Yy联结的变压器三相心式变压器3次谐波磁通的路径各相磁路有关联，3次谐波磁通

3不能经过铁心闭合。

3所通过路径的磁阻很大，因此其数值并不大，所感应的3次谐波电动势e3的幅值也不大。因此，主磁通及相电动势都接近正弦波。

为使三相变压器的主磁通和相电动势接近正弦波，不论是心式变压器还是变压器组，都希望有一侧的绕组接成D联结。1.基值的选取应用标幺值时，首先要选定基值(用下标b表示)。对于电路计算而言，四个基本物理量U、I、Z和S中，有两个量的基值可以任意选定，其余两个量的基值可根据电路的基本定律导出。2-7标幺值所谓标幺值就是某一物理量的实际值与选定的基值之比。一个物理量的实际值与选定的一个同单位的固定数值的比值称为该物理量的标幺值。该固定数值称为基值。2-7标幺值标幺值对某一电压U，若以220V为基值，则：当U＝220V时，其标幺值

＝1

当U＝110V时，其标幺值

＝0.5

基值在应用标幺值时，必须先选定基值。为了使标幺值具有一定的意义，通常选取额定值作为各物理量的基值。基值选取得不同，标幺值也不同。应用标幺值时，首先选定基值(用下标b表示)。对于电路计算而言，四个基本物理量U、I、Z和S中，有两个量的基值可以任意选定，其余两个量的基值可根据电路的基本定律导出。基值的选取单相变压器的基值功率基值变压器的额定容量SN。电压基值变压器一次、二次额定电压U1N、U2N

。单相变压器的基值电流基值变压器一次、二次额定电流I1N、I2N

。阻抗基值变压器一次、二次侧的电压基值与电流基值的比值，即单相变压器的基值功率、电压、电流、阻抗这四个基本物理量的基值不是任意选取的，它们之间应满足电路定律。一旦选定了其中两个量的基值，则余下两个量的基值应根据选定量的基值计算出来。三相变压器的基值功率有三相和一相之分，电压和电流都有线、相之分，因此在应用标幺值时应特别注意基值的选取。功率基值三相变压器功率（三相总功率）的基值仍为额定容量SN；一相功率的基值为每相额定容量SN

，

SN

＝SN/3。

三相变压器的基值电压基值一、二次侧线电压的基值分别为变压器一、二次额定电压U1N

、U2N；

一、二次侧相电压的基值分别为一、二次额定相电压U1N

、U2N

。三相变压器的基值电流基值一、二次侧线电流的基值分别为变压器一、二次额定电流I1N、I2N；一、二次侧相电流的基值分别为一、二次额定相电流I1N

、I2N

。线值用线值的基值，相值用相值的基值当三相绕组为星形联结时，电流基值相同；电压基值差倍；当三相绕组为三角形联结时，电压基值相同；电流基值差倍。三相变压器的基值三相变压器的基值阻抗基值取为变压器一次、二次侧的相电压基值与相电流基值的比值，即归算到一次侧时，等效漏阻抗的标幺值为：三相功率的基值取为变压器(电机)的三相额定容量，即：标幺值的优点（1）不论变压器的额定容量相差多大，用标幺值表示的参数和性能数据通常都在很小的范围内。 不仅易于记忆，而且便于不同容量变压器间的比较和分析。电力变压器而言：空载电流标幺值为0.02~0.1

短路阻抗标幺值为0.04~

0.17标幺值的优点（2）标幺值往往比实际值更能说明问题，便于判断变压器的运行状态。某一变压器负载电流

I2＝100A，如果不知道其额定值，则判断不出什么问题？

若给出其标幺值为1，则马上可知该变压器正运行于满载（额定）工况；

若标幺值为1.2，则说明变压器过载20%，应立即减小其负载。

标幺值的优点（3）用标幺值表示时，一个物理量折合前后的值相等。用标幺值计算时不需折合，使计算得以简化。标幺值的优点（4）三相变压器线值的标幺值等于相值的标幺值。用标幺值表示时，线值与相值的基值也同样存在倍的关系。三相变压器电压、电流的线值与其相值可能不相等，即存在倍的关系。标幺值的缺点各物理量均无量纲，因此无法用量纲关系来检查方程式或公式的正确性。【例题2-２】【例题2-3】返回1.外特性U1为额定电压和负载功率因数不变时，二次绕组的端电压U2与负载电流I2的关系曲线U2＝f(I2)。2-8变压器的运行性能一、电压调整率

定义：当一次侧电压保持为额定，负载功率因数为常值，从空载到负载时二次侧电压变化的百分值，用△u表示。由图2-28(a)和图2-28(b)得：电压调整率反映了变压器供电电压的稳定性。额定电压调整率（）：当负载为额定负载、功率因数为指定值(通常为0.8滞后)时的电压调整率。额定电压调整率是变压器的主要性能指标之一，通常约为5%。二、效率和效率特性变压器运行时将产生损耗，变压器的损耗分为铜耗和铁耗两类。每一类又包括基本损耗和杂散损耗。

基本铜耗：是指电流流过绕组时所产生的直流电阻损耗。1.铜耗杂散铜耗：主要指漏磁场引起电流集肤效应，使绕组的有效电阻增大而增加的铜耗，以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。铜耗与负载电流的平方成正比，因而也称为可变损耗。2.铁耗

基本铁耗：是变压器铁心中的磁滞和涡流损耗。杂散铁耗：包括叠片之间的局部涡流损耗和主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。铁耗可近似认为与或成正比，由于变压器的一次电压保持不变,故铁耗可视为不变损耗。

m为相数

为归算到二次侧的短路电阻效率:输出功率与输入功率之比。

3.效率其中:忽略二次绕组电压的变化对效率的影响额定效率额定负载时的效率，用表示。电力变压器的

95%~99%工程上常用间接法来计算效率，即测出铜耗和铁耗,再计算效率。公式如下:

【例题2-4】返回并联运行的优点：负载变化大时，可以提高效率，节约电能，改善功率因数；便于检修变压器，减小备用变压器容量，节约投资；随着负载需求增加变压器的台数，更为经济。2.9变压器的并联运行理想并联运行时的条件：⑴空载时并联的变压器之间没有环流。⑵负载时能够按照各台变压器的容量合理的分担负载。⑶负载时各台变压器分担的电流应为同相。要达到以上条件，需要满足以下三个要求：一、二次额定电压分别相等，即额定电压比相等；二次对一次线电压的相位差相同，或者说联结组标号必须相同；短路阻抗标幺值相等（大小和阻抗角都相等）。

并联条件不满足时的运行分析：一、变比不等时并联运行如果变压器的变比不等，就存在环流。变比差越大，环流越大。由于变压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流。环流的存在，既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。为了保证环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于±0.5%。二、连接组别不同时并联运行连接组别不同时，二次侧线电压之间至少相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的环流，会烧毁绕组，所以连接组别不同绝不允许并联。三、短路阻抗标么值不等时并联运行各台变压器所分担的负载大小与其短路阻抗标么值成反比。为了充分发挥变压器的容量，合理的分配负载，应使各台变压器的漏阻抗标幺值相差不大于10%，阻抗角允许有一定的差别。2、自耦变压器⒈工作原理自耦变压器：把普通双绕组变压器的高压绕组和低压绕组串联连接，便构成一台自耦变压器，如图所示。AN1N2Xax⒉容量关系：作为双绕组变压器使用时：

k=U1N/U2N=E1/E2

≈

N1/N2

SN=U1NI1N=U2NI2N

作为降压自耦变压器使用时：

可看出：SN为双绕组变压器容量，称为感应功率；另一部分由电路直接传导给负载，称为传导功率。AN1N2Xax⒊自耦变压器的特点传导功率无需耗费有效材料，因此，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、变压器的体积小、造价低，且效率高。当kA越接近于1时，自耦变压器优点越突出。

在工厂和实验室中自耦变压器常用来做为交流电动机启动变压器或调压器使用。

3、互感器互感器是一种测量用的变压器，在高电压，大电流的电力系统中，为能够对高电压和大电流进行测量，并使测量回路与被测量回路隔开，以保证测量人员的安全，需用电压互感器和电流互感器。1、电压互感器测量高电压线路的电压时，如用电压表直接测量，不仅对工作人员不安全。而且仪表绝缘需大大加强，这样也给仪表制造带来困难。

电压互感器的作用是将高电压降为低电压（一般额定值为100V）供电给测量仪表。电压互感器一次绕组并联在被测的高压线路上，二次绕组与电压表、功率表的电压线圈等联接。由于二次边所接的电压表的阻抗很大，所以二次电流很小，电压互感器实际上相当于一台空载运行的双绕组降压变压器。在使用电压互感器时应注意：①二次不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏互感器的绕组；②二次绕组应可靠接地；③二次绕组接入的阻抗不得小于规定值，以减小误差。测量精度分为0.5、1.0和3.0级。2、电流互感器电流互感器的作用是将电路中流过的大电流变换成小电流（额定值为5A或1A）供电给测量仪表。一次绕组串联在被测的线路中，二次绕组与电流表、功率表的电流线圈等构成闭合回路。由于一次绕组匝数为一匝或几匝，而副绕组匝数很多，所接的电流表的阻抗很小，电流互感器实际上相当于一台处于短路状态升压变压器。

电流互感器常用精度等级有：0.2、0.5、1.0、3.0和10。电流互感器在使用时应注意：①二次绕组决不允许开路，否则，I2=0时，被测线路中的大电流I1全部成为励磁电流，使铁芯严重过热，二次绕组将感应出高电压，损坏电流互感器，并危及人员和其它设备安全；②为确保工作人员安全，电流互感器的二次侧必须可靠接地；③为确保测量精度，电流互感器的二次绕组所接负载阻抗不应超过允许值。精度表示测量范围内最大绝对误差与测量范围的比值的百分数。工程用仪表精度等级通常为0.01、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5，2，2.5、3、4、5、10级（相对误差的百分数，既0.01%、0.1%……）。数字小，相对误差小，精度高，反之数字大的，其相对误差大，精度低。仪表精度等级规定了在额定值使用条件下，最大误差不得超过的数值，既使用仪表的精度小于等于要求的精度。单相心式变压器单相壳式变压器

图2-4变压器的空载运行

图2-8变压器的负载运行

图2-6（a）铁心的磁化曲线O

O图2-6（b）磁路饱和时磁化电流成为尖顶波

0图2-29变压器的效率特性

图2-5变压器的空载相量图

图2-7(a)铁心线圈的并联等效电路

图2-7(b)铁心线圈的串联等效电路

WAVV图2-13开路试验的接线图

WAV图2-14短路试验的接线图

图2-11变压器的T形等效电路图

图2-12(a)变压器的近似形等效电路图

图2-12(b)变压器的简化等效电路

图2-15例2-1变压器的T形等效电路

图2-16三相变压器组及其磁路XYZABC

图2-28(a)简化等效电路图

图2-28用简化等效及其向量图求b)相量图

解一次和二次绕组的额定电流为

电压比归算到高压侧时的激磁阻抗和等效漏阻抗

换算到（2）T形等效电路图如图2-15所示，图中

对于例2-1的单相20000KVA变压器，试求出激磁阻抗和漏阻抗的标幺值。从【例题2-1】可知，一次和二次绕组电压分别为127KV和11KV，额定电流分别为157.5A和1818.2A。由此可得：激磁阻抗标幺值归算到低压侧时

解【例题2-2】

归算到高压侧时

由于归算到低压侧的激磁阻抗是归算到高压侧的k的平方倍而高压侧的阻抗基值亦是低压侧的k的平方倍，所以从高压侧或低压侧算出的激磁阻抗标幺值恰好相等；故用标幺值计算时，可以不再进行归算。

（2）漏阻抗的标幺值

若短路试验在额定电流下进行，亦可以把实试验数据化成标幺值来计算，即

【例题2-3】一台三相变压器，Y，d联结，