自耦变压器.ppt

1、自耦变压器,一 定义,如图： (a)一般双绕组变压器，原副方只有磁联系；无直接电连接。 (b)单相自耦变压器，有直接电连接，省去一个绕组。 (c)自耦变压器：原，副绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。,如图： (a)一般双绕组变压器，原副方只有磁联系 (b)单相自耦变压器，省去一个绕组。 (c)自耦变压器：原，副绕组有共同部分的变压器称为自耦变压器。,基本方程式：,自耦变压器的变比：,磁势平衡关系：,电压分析：,略去激磁电流，则,短路阻抗,简化等效电路,ZkA可由短路试验求得,短路试验,串联绕组,并联绕组,ZkA,Zk,短路阻抗ZkA,令串联绕组与并联绕组之比为k 则： 令短路试验测得双绕组

2、变压器短路阻抗为Zk 则：,二 基本分析,1变比ka 双绕组变压器： k= U1N/ U2N= N1/ N2,自耦变压器：,(以降压自耦变压器为例）,(反相位),（I2a与I2同相位且I2aI2）,三、变压器容量、电磁容量 和传导容量,变压器容量=输入（输出）的电压*电流。 绕组容量（电磁容量）=该绕组的电压*电流 ， 由电磁感应传递的功率。 传导容量：由电路关系直接传递的功率。,k=N1/N2 ka=(N1+N2) /N2 SaN = U2NI2N + U2NI1N =SN+SN*,自耦变压器额定容量： SaN=U1aNI1aN=U2aNI2aN =U2NI2aN =U2NI21+1/（ka

3、-1) = 1+1/（ka-1) U1N I1N = U2NI2N 1+1/（ka-1),电磁容量 SN = U2NI2N = U1NI1N =（1-1/ka）SaN （双绕组变的容量决定变压器的主要尺寸、材料消耗，是设计依据。）,传导容量 SN* = U2NI1N = 1/ka SaN,结论：传导容量占标称额定容量的1/kA，绕组额定容量是铭牌标称额定容量的(1-1/kA)倍。,四、自耦变压器特点 1、自耦变压器的绕组容量小于额定容量,与同容量的双绕组变压器相比，体积小、用铜材料少。ka越接近“1”，优点越显著。 2、短路阻抗标幺值比构成它的双绕组变压器小，短路电流大；有较小的电压变化率 3

4、、效率较高 4、低压侧和高压侧绕组在电气方面连在一起 ，若原边引起过电压也会影响到低压边。 5、适用于一、二次侧电压相差不大的场合，一般ka =1.52.0 本节是针对降压变压器分析的，其分析方法适用升压变压器。,电压互感器和电流互感器,扩大常规仪表的量程； 使测量回路与被测系统隔离，以保障工作人员和测试设备安全； 由互感器直接带动继电器线圈，为各类继电保护提供控制信号，也可以经过整流变换成直流电压，为控制系统或微机控制系统提供控制信号。,测量系统使用的电压互感器，其次级侧额定电压都统一设计成100V；电流互感器次级侧额定电流都统一设计成5A或1A。 互感器主要性能指标是测量精度，要求转换值与

5、被测量值之间有良好的线性关系。 电压互感器规定了0.2、0.5、l、3等四个标准等级 电流互感器分为0.2、0.5、l.0、3.0和10.0 五个标准等级,电压、电流互感器,一、电压互感器,结构特点：原边绕组匝数多、截面小，并联接入被测回路；副边匝数少、截面大，串接线圈阻抗大的电压仪表。,作用：把被测的大电压通入电压互感器的原边，变换成副边的小电压，送到电压表或控制回路。,注意事项 ： 1电压互感器副边绝不允许短路。因短路电流将使绕组发热，破坏绝缘，危及人身和设备的安全。2电压互感器铁心和副绕组的一端必须可靠接地。保障人身安全。,原理分析：正常运行时相当于变压器副边开路。 被测的大电压计算：U

6、1=kv U2 U2-副边额定电YA 2规定为100V kv：电压互感器的电压比。,电压互感器的误差来源,变比误差：指U2与U1的代数差值。负载的大小与所接仪表的数量有关，电压互感器本身有激磁电流和漏阻抗压降存在。这时，U2U1，出现变比误差。 相角误差：U2与U1不同相，相角误差表示为-U2与U1的相位差。,从双绕组变压器的相量图分析,减小误差的措施,使用要求测试仪表有高阻抗，次级侧电流较小，接近于空载状态。电压互感器所能连接的仪表数量要受额定容量的限制。 制造减小互感器的激磁电流和漏阻抗。 铁芯通常采用铁耗小的高级硅钢片； 磁路应处于不饱和状态，工作磁密一般为0.60.8T； 使磁路有较小的间隙； 采用较粗导线以减小电阻，使有较小的漏阻抗。,二、电流互感器,作用：把被测的大电流通入电流互感器的原边，变换成副边的小电流，送到电流表或控制回路。 结构特点：原边绕组匝数少、截面大，串入被测回路；副边匝数多、截面小，串接仪表。,原理分析： 正常运行时相当于变压器副边短路。 被测的大电流计算：I1=ki I2 I2-副边额定电流规定为5A或1A ki：电流互感器的电流比。,注意事项 ： 1电