電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)北方工業(yè)大學(xué)三六

電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)

Page2第四章變壓器Page3本章教學(xué)基本要求1.了解變壓器的主要結(jié)構(gòu)、基本工作原理及主要額定值的意義;2.通過(guò)變壓器的負(fù)載運(yùn)行分析，深入理解負(fù)載運(yùn)行時(shí)變壓器各物理量之間的關(guān)系，繞組折算的物理意義及其計(jì)算方法，掌握負(fù)載運(yùn)行時(shí)的等效電路、相量圖、參數(shù)測(cè)定及求解電壓變化率和效率的方法，學(xué)會(huì)分析變壓器的運(yùn)行性能；Page4本章教學(xué)基本要求3.熟悉三相變壓器的聯(lián)接組別，并能根據(jù)繞組接線圖判別其聯(lián)接組別或按照已知的聯(lián)接組別畫出繞組的接線圖。Page5重點(diǎn)1.理解在不同運(yùn)行狀態(tài)下I0、I1和I2等參數(shù)的物理意義2.變壓器的基本方程式、等效電路、相量圖；3.三相變壓器的聯(lián)接組別。Page6概述變壓器（transformer）是一種變換交流電的靜止電氣設(shè)備，下面以雙繞組電力變壓器(powertransformer)為研究對(duì)象。Page7變壓器的用途與分類變壓器按用途可分：輸配電用的電力變壓器，包括升、降壓變壓器等；供特殊電源用的特種變壓器，包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等；供測(cè)量用的儀用變壓器，包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器（調(diào)壓器）等；用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的小功率變壓器；用于通信系統(tǒng)的阻抗變換器等等。Page8變壓器基本工作原理

在同一鐵心上分別繞有匝數(shù)為N1和N2的兩個(gè)高、低壓繞組，其中接電源的、從電網(wǎng)吸收電能的AX繞組稱為原繞組（一次繞組(primarywinding)），接負(fù)載(load)的、向外電路輸出電能的ax繞組稱為副繞組（二次繞組(secondarywinding)）。Page9變壓器基本工作原理當(dāng)原繞組外加電壓U1時(shí)，原邊就有電流I1流過(guò)，并在鐵心中產(chǎn)生與U1同頻率的交變主磁通Φ，主磁通同時(shí)鏈繞原、副繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，會(huì)在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1、E2，副邊在E2的作用下產(chǎn)生負(fù)載電流I2，向負(fù)載輸出電能。Page10變壓器基本工作原理根據(jù)電磁感應(yīng)定律則有

∴式中k為變壓器變比(ratiooftransformation)。Page11變壓器基本本工作原理理如果忽略繞繞組內(nèi)阻和和漏磁通(leakageflux)，原、副繞組端電電壓可近似似為∴只要改變?cè)⒏崩@組組匝數(shù)之比比，就可變變換電壓,滿足不同用用戶的需求求，這就是是變壓器基基本工作原原理。Page12變壓器主要要結(jié)構(gòu)變壓器主要要有：鐵心、繞組組、油箱、、附件等組成成，如圖4-2所示。Page13變壓器主要要結(jié)構(gòu)鐵心是變壓器器的磁路部部分，由鐵鐵心柱(柱上套裝繞繞組)鐵軛(聯(lián)接鐵心以以形成閉合合磁路)組成，為了了減小渦流和磁滯損損耗，提高高磁路的導(dǎo)導(dǎo)磁性，鐵鐵心采用0.35mm~0.5mm厚的硅鋼片片涂絕緣漆漆后交錯(cuò)疊疊成。小型變壓器器鐵心截面面為矩形或或方形，大大型變壓器器鐵心截面為為階梯形，，這是為了了充分利用用空間。Page14變壓器主要要結(jié)構(gòu)Page15變壓器主要要結(jié)構(gòu)繞組是變壓器的的電路部分分，采用銅銅線或鋁線線繞制而成，原、副副繞組同心心套在鐵心心柱上，為為便于絕緣緣，一般低壓繞繞組在里，，高壓繞組組在外，但但大容量的的低壓大電流變變壓器，考考慮到引出出線工藝?yán)Ющy，往往往把低壓繞組套套在高壓繞繞組的外面面。Page16變壓器主要要結(jié)構(gòu)器身是指鐵心和和繞組裝在在一起的整整體。油箱是裝器身和和變壓器油油的，為了了便于散熱熱，有的箱壁上焊有有散熱管。。變壓器油油的作用是是絕緣和冷冷卻。Page17變壓器銘牌牌數(shù)據(jù)Page18變壓器銘牌牌數(shù)據(jù)額定容量SN它是變壓器器額定工作作條件下輸輸出能力的的保證值，，是額定視在在功率，單單位：伏安安(V?A)或千伏安(kV?A)或兆伏安(MV?A)。Page19變壓器銘牌牌數(shù)據(jù)一般容量在在630kV?A以下的為小小型電力變變壓器；800~6300kV?A為中型電力力變壓器；；8000~63000kV??A為大型電力力變壓器；；90000kV?A及以上為特特大型電力力變壓器。Page20變壓器銘牌牌數(shù)據(jù)額定電壓U1N/U2N均指線值電電壓。原邊邊額定電壓壓U1N是指電源加加在原繞組上的的額定電壓壓；副邊額額定電壓U2N是指原邊加加額定電壓副副邊空載時(shí)時(shí)副繞組的的端電壓，，單位：伏伏(V)或千伏(kV)。Page21變壓器銘牌牌數(shù)據(jù)額定電流I1N/I2N均指線值電電流。原、、副邊額定定電流是指指在額定容量和額定定電壓時(shí)所所長(zhǎng)期允許許通過(guò)的電電流，單位位：安（A）。額定頻率fN是指工業(yè)用用電頻率，，我國(guó)規(guī)定定為50Hz。Page22變壓器銘牌數(shù)據(jù)據(jù)變壓器的額定容容量、額定電壓壓、額定電流之之間的關(guān)系有：?jiǎn)蜗嘧儔浩魅嘧儔浩鱌age23變壓器的主要系系列1）型號(hào)說(shuō)明變壓器型號(hào)包括括：基本代號(hào)、、額定容量、額額定電壓以及結(jié)構(gòu)性性能特點(diǎn)，例如如型號(hào)：SL7-630/10，其中“S”代表三相，“L”代表鋁導(dǎo)線，““7”代表設(shè)計(jì)序號(hào)“630”代表額定容量為為630kV?A，“10”代表高壓繞組額定電壓為10kV。Page24變壓器的主要系系列2）主要系列我國(guó)生產(chǎn)的各種種變壓器系列產(chǎn)產(chǎn)品有：S7、SL7、S9、SC8等。其中SC8型為環(huán)氧樹(shù)脂澆澆注干式變壓器器。Page25【例4-1】一臺(tái)三相變壓器器型號(hào)為S7-16000/110，額定電壓為110/11kV，YNd-1接法，試求高低低壓額定電流、、變壓器變比。Page26【例4-1】解：（1）計(jì)算高低壓額額定電流額定視在功率為為SN=16000kVA高壓側(cè)額定電流流為低壓側(cè)額定電流流為（2）計(jì)算變壓器變變比變比為Page27變壓器空載運(yùn)行行時(shí)的磁場(chǎng)變壓器空載運(yùn)行行也稱無(wú)載運(yùn)行行(no-loadconditions)它是指原邊加電電源電壓，副邊邊開(kāi)路的運(yùn)行狀狀況。Page28變壓器空載運(yùn)行行時(shí)的磁場(chǎng)N1、N2分別為原、副繞繞組匝數(shù)；U1為電源電壓；I0為原邊空載電流流；Φm、Φs1分別為主磁通和和漏磁通；E1、Es1、E2分別為原邊感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)、漏感電動(dòng)勢(shì)和副邊感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；U20為副邊空載電壓壓。Page29空載運(yùn)行時(shí)電磁磁關(guān)系Page30空載運(yùn)行時(shí)電磁磁關(guān)系漏磁通Φs1只占主磁通的(0.1~0.2)%，主磁通Φm與i0之間呈非線性關(guān)關(guān)系，能向副邊邊傳遞能量；而而漏磁通Φs1與i0之間呈線性關(guān)系系，不能向副邊邊傳遞能量。Page31各電磁量正方向向?yàn)榱朔奖惴治鲅醒芯孔儔浩鬟\(yùn)行行時(shí)各電磁量的的關(guān)系，須規(guī)定各電電磁量的正方向向，原則：原繞繞組是電源的負(fù)載，則原原邊各量按電動(dòng)動(dòng)機(jī)慣例；副繞繞組是電源，則副邊各量量按發(fā)電機(jī)慣例例。Page32各電磁量正方向向具體規(guī)定如下：：1.由于u1是交流電，先任任意規(guī)定ù1的正方向；2.正方向的ù1確定了ì0的正方向；3.Φm、Φs1正方向與ì0的正方向之間間符合右手螺螺旋定則；Page33各電磁量正方方向4.E1、Es1正方向分別與與Φm、Φs1正方向之間符符合右手螺旋定則；；5.E2正方向與Φm正方向之間符符合右手螺旋旋定則；6.E2正方向與ù2的正方向相反反。Page34各電磁量正方方向變壓器空載運(yùn)運(yùn)行時(shí)某一時(shí)時(shí)刻各量正方方向如圖4-5所示。Page35電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系由于電源電壓壓為正弦交流流量，則主磁磁通也是正弦弦交流量，設(shè)主磁磁通瞬時(shí)值為為根據(jù)電磁感應(yīng)應(yīng)定律，原邊邊感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為式中Page36電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系同理可得副邊邊感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用用相量式表示示，則有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的的大小與匝數(shù)數(shù)和主磁通幅幅值成正比且相位滯后于于主磁通相量量90°。Page37電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系忽略繞組內(nèi)阻阻和漏磁通時(shí)時(shí)原、副邊電電壓關(guān)系:設(shè)忽略原繞組組內(nèi)阻r1和原邊漏磁通通Φs1，則有∴當(dāng)k>1為降壓變壓器器；k<1為升壓變壓器器。忽略繞組內(nèi)阻和漏磁磁通時(shí)空載運(yùn)運(yùn)行相量圖如如圖4-6所示。Page38電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系Page39電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系考慮繞組內(nèi)阻阻和漏磁通時(shí)時(shí)的電壓方程程式設(shè)原繞組內(nèi)阻阻為r1，當(dāng)繞組內(nèi)通通過(guò)電流時(shí)會(huì)會(huì)產(chǎn)生壓降ì0r1，同時(shí)考慮漏漏磁通的影響響，原邊電壓壓方程為式中漏感電動(dòng)動(dòng)勢(shì)計(jì)算如下下：式中x1=ωLs1為原繞組的漏漏電抗，是一一個(gè)常數(shù)。Page40電動(dòng)勢(shì)與主磁磁通的關(guān)系考慮繞組內(nèi)阻阻和漏磁通時(shí)時(shí)的電壓方程程式為式中z1=r1+jx1為原邊的漏阻阻抗，它也是是個(gè)常數(shù)。一一般電力變壓器中中，存在ì0z1<<è1，則ù1≈-è1，在研究ù1和è1時(shí)，為了分析析問(wèn)題方便，，往往忽略ì0z1的影響。Page41變壓器的空載載電流1．忽略空載損損耗時(shí)的空載載電流在交流磁路中由于于磁滯和渦流的存存在會(huì)產(chǎn)生鐵心損耗，在原繞組組內(nèi)阻上會(huì)產(chǎn)生銅銅損耗，鐵損和銅銅損之和即為變壓器器空載損耗。如果果不考慮空載損耗耗時(shí)，變壓器空載電電流I0即為建立空載磁場(chǎng)場(chǎng)的磁化電流Iμ(magnetizingcurrent)，只起勵(lì)磁作用，，不消耗有功功率，它滯后-è190o，與主磁通同方向向。Page42變壓器的空載電流流一般變壓器鐵心工工作在具有一定飽飽和程度的狀態(tài)下，當(dāng)電源電壓為為正弦波，感應(yīng)電電動(dòng)勢(shì)為正弦波，，主磁通為正弦波時(shí)，，磁化電流為尖頂頂波。Page43變壓器的空載電流流2．考慮空載損耗時(shí)時(shí)的空載電流空載損耗中主要是是鐵損，銅損只占占空載損耗的2%?？紤]空載損耗時(shí)時(shí)，變壓器的空載載電流I0包含兩個(gè)分量：一個(gè)是磁磁化電流Iμ起勵(lì)磁作用，另一一個(gè)是鐵損電流IFe(core-losscurrent)，是有功分量,它與-è1同相位。Page44變壓器的空載電流流空載電流用相量表表示為電力變壓器空載電電流只占額定電流流的(0.5~5)%，隨著容量增大，空空載電流相對(duì)越小小。空載電流中磁磁化電流是主要的，它它一般約比鐵損電電流大10倍，所以鐵損角αFe很小。Page45變壓器的空載電流流Page46變壓器空載運(yùn)行時(shí)時(shí)相量圖Page47變壓器空載運(yùn)行時(shí)時(shí)等效電路變壓器中既有電路路、磁路問(wèn)題，又又有電與磁之間相互聯(lián)系問(wèn)題。。為了分析問(wèn)題方方便，在不改變變變壓器電磁關(guān)系條件件下，工程上常用用一個(gè)線性電路來(lái)來(lái)代替變壓器這種復(fù)復(fù)雜的電磁關(guān)系，，這個(gè)線性電路就就稱為等效電路。Page48變壓器空載運(yùn)行時(shí)時(shí)等效電路由原邊AX端看存在：式中其其中zm稱為勵(lì)磁阻抗；rm稱為勵(lì)磁電阻，表示示鐵心中的損耗；；xm稱為勵(lì)磁電抗，表示鐵心中主磁通通產(chǎn)生的電抗。zm、rm、xm統(tǒng)稱為變壓器的勵(lì)磁參數(shù)，，可通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得得。Page49變壓器空載運(yùn)行時(shí)時(shí)等效電路Page50變壓器的負(fù)載運(yùn)行行變壓器負(fù)載運(yùn)行是是指原邊接電源，，副邊接負(fù)載zL時(shí)的工作狀態(tài)。如如圖4-10所示，這時(shí)副邊有有負(fù)載電流I2通過(guò)，原邊電流為為I1，各量正方向規(guī)定與與空載運(yùn)行時(shí)相同。Page51變壓器的負(fù)載運(yùn)行行電磁關(guān)系Page52磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式式由于副邊出現(xiàn)了負(fù)負(fù)載電流I2，在副邊要產(chǎn)生磁磁動(dòng)勢(shì)F2=I2N2，使主磁通發(fā)生變變化，從而引起E1、E2的變化，E1的變化又使原邊從從空載電流I0變化為負(fù)載載電流I1，產(chǎn)生的磁磁動(dòng)勢(shì)為F1=I1N1，它一方面面要建立主主磁通Φm，另一方面面要抵消F2對(duì)主磁通的的影響。Page53磁動(dòng)勢(shì)平衡衡方程式由于負(fù)載時(shí)時(shí)的I1z1很小，約占占6%U1N，忽略I1z1時(shí)有ù1≈-è1，則可認(rèn)為為空載時(shí)主主磁通與負(fù)負(fù)載時(shí)主磁磁通近似相等等，存在如如下磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)平衡方程程式：兩邊同除以以N1，得Page54電流平衡方方程式負(fù)載時(shí)原邊邊負(fù)載電流流由兩部分分組成：一一部分是勵(lì)磁分量ì0(excitingcomponent)，用以產(chǎn)生生負(fù)載時(shí)的的主磁通，它它基本不隨隨負(fù)載變化化；另一部部分是負(fù)載載分量-ì2/k(loadcomponent)，用以抵消消副邊電流流ì2對(duì)主磁通產(chǎn)生的的影響，它它隨負(fù)載變變化而變化化。Page55電流平衡方方程式由于ì0<<ì1，忽略ì0時(shí)，原、副副邊電流關(guān)關(guān)系為或用有效值值表示為上式表明，，負(fù)載運(yùn)行行時(shí)，原、、副邊電流流與它們的的匝數(shù)成反比，，說(shuō)明變壓壓器在變換換電壓的同同時(shí)，也能能變換電流。Page56負(fù)載運(yùn)行時(shí)時(shí)的基本方方程式原邊：副邊：Page57負(fù)載運(yùn)行時(shí)時(shí)的基本方方程式原、副邊：：式中r2、x2、z2分別為副繞繞組的內(nèi)阻阻、漏電抗抗和漏阻抗，zL為負(fù)載阻抗抗。Page58【例4-2】一臺(tái)三相電電力變壓器器，Yy接法，SN=100kVA，U1N/U2N=6/0.4kV，每相參數(shù)數(shù)：r1=4.2ΩΩ，x1=9Ω，rm=514ΩΩ，Zm=5550Ω。求：I1N、I0及每相的Z1、xmU1、E1、I0、I1Z1。Page59【例4-2】解：(1)(2)Page60【例4-2】(3)Page61【例4-2】從本例題題的計(jì)算算可推出出：r1=4.2(Ω)<<rm=514Ω；x1=9Ω<<xm=5526Ω；Z1=9.9Ω<<Zm=5550Ω；rm=514Ω<<xm=5526Ω；I0/I1N=6.3%，∴I1≈I2，因容量SN=100kVA不大,故I0占得較多多，對(duì)大大容量的的變壓器器空載電流流所占比比例會(huì)更更小些；；I1Z1/U1=2.7%，∴U1≈E1。Page62變壓器的的參數(shù)折折算1．折算的的目的在對(duì)變壓壓器進(jìn)行行定量計(jì)計(jì)算時(shí)可可用上述述6個(gè)方程聯(lián)聯(lián)立求解，，但計(jì)算算復(fù)雜，，為了方方便計(jì)算算，引入入折算法法。變壓器折折算目的的是：簡(jiǎn)簡(jiǎn)化定量量計(jì)算和和得出變變壓器原、副邊邊之間有有電的聯(lián)聯(lián)系的等等效電路路。Page63變壓器的的參數(shù)折折算2．折算原原則變壓器折折算原則則：折算前后后變壓器器中的主主磁通、、原、副副邊的漏漏磁通的數(shù)量量和空間間分布情情況不變變，保持持輸出功功率、損損耗不變。。Page64變壓器的的參數(shù)折折算3．折算方方法將原、副副邊繞組組匝數(shù)變變換成相相同匝數(shù)數(shù)，一般般是副邊向原原邊折算算，即用用匝數(shù)為為N1的原繞組組匝數(shù)，，代替副繞組組匝數(shù)，，并保持持副邊的的磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)不變，，折算后后的各物理理量右上上角都加加“ˊ”。Page65變壓器的的參數(shù)折折算（1）電壓、、電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的折算算∵∴同理有：：Page66變壓器的的參數(shù)折折算（2）電流的的折算保持副邊邊磁動(dòng)勢(shì)勢(shì)不變則則有：∴Page67變壓器的的參數(shù)折折算（3）阻抗的的折算根據(jù)折算算前后功功率不變變?cè)瓌t有有：∴同理有：：Page68變壓器的的參數(shù)折折算副邊向原原邊折算算時(shí)，單單位為““V”的折算值值等于原值乘變變比k；單位為為“A”的折算值值等于原原值乘變變比k的倒數(shù)；；單位為為“Ω”的折算值值等于原原值乘變變比k的平方。如果果原邊向向副邊折折算，求求折算值值時(shí)做逆逆運(yùn)算。。Page69變壓器的的參數(shù)折折算折算后變變壓器的的基本方方程式原邊：Page70變壓器的的參數(shù)折折算副邊：Page71變壓器的的參數(shù)折折算原、副邊邊：Page72等效電路路1．“T”型等效電電路由圖4-10原邊AX端看存在在：Page73等效電路Page74等效電路2．“Γ”型簡(jiǎn)化等效電電路“T”型等效電路雖雖能準(zhǔn)確反映映變壓器內(nèi)部部電磁關(guān)系，但它是串串、并聯(lián)電路路，計(jì)算較復(fù)復(fù)雜。由于z1<<zm為了簡(jiǎn)化計(jì)算算，將勵(lì)磁支支路左移到電電源端，使其其成為“Γ”等效電路，如如圖4-12所示，近似后后所引起的誤誤差工程上允許許。Page75等效電路Page76等效電路3．簡(jiǎn)化等效電電路由于I0<<I1，當(dāng)忽略I0時(shí)，勵(lì)磁支路路可忽略，則則等效電路變成成了“一”字字形，稱為簡(jiǎn)簡(jiǎn)化等效電路路，如圖4-13(a)所示。Page77等效電路Page78等效電路如果令式中zk、rk、xk分別稱為短路路阻抗、短路路電阻和短路路電抗，它們統(tǒng)統(tǒng)稱為變壓器器的短路參數(shù)數(shù)，可通過(guò)短短路試驗(yàn)測(cè)得。簡(jiǎn)簡(jiǎn)化等效電路路也可表示為為圖4-13(b)的形式。Page79相量圖相量圖能直觀觀的表現(xiàn)變壓壓器各物理量量之間的相位關(guān)系。變壓壓器所帶的負(fù)負(fù)載不同，相相量圖也不同同，通常變壓器的的負(fù)載為感性性。Page80相量圖Page81功率關(guān)系從電源輸入的的有功功率為為式中m為相數(shù)，當(dāng)m=1為單相變壓器器；m=3為三相變壓器，U1、I1分別為原邊邊的相電壓壓和相電流流。Page82功率關(guān)系勵(lì)磁電阻rm上的鐵損為為原繞組內(nèi)阻阻r1上的銅損為為原邊傳遞到到副邊的電電磁功率為為Page83功率關(guān)系變壓器輸出出的有功功功率為式中U2′（或U2）、I2′（或I2）分別為副副邊的相電電壓和相電流流。副繞組內(nèi)阻阻r2上的銅損為為Page84【例4-3】某臺(tái)三相電電力變壓器器銘牌數(shù)據(jù)據(jù)：額定容容量SN=750kV?A，額定電壓壓U1N/U2N=10/0.4kV，Yy聯(lián)接。試驗(yàn)測(cè)得每每相短路電電阻Rk=1.42Ω，短路電抗抗Xk=6.50Ω變壓器原邊邊接額定電電壓，副邊邊接三相對(duì)對(duì)稱負(fù)載，，已知每相阻抗ZL=0.25+j0.08ΩΩ。試計(jì)算：：1）變壓器原原、副邊電流；；2）副邊電壓壓；3）輸入的有有功功率和和無(wú)功功率；4）輸出的有有功功率和和無(wú)功功率率；5）效率。Page85【例4-3】解：（1）計(jì)算原、、副邊電流流變比為負(fù)載阻抗為為折算到原邊邊的負(fù)載阻阻抗為Page86【例4-3】本題忽略空空載電流I0，采用簡(jiǎn)化化等值電路路計(jì)算，則從原邊看看每相總阻阻抗為原邊電流為為副邊電流為為Page87【例4-3】（2）計(jì)算副邊邊電壓（3）計(jì)算輸入入的有功功功率和無(wú)功功功率原邊功率因因數(shù)為輸入有功功功率為Page88【例4-3】輸入無(wú)功功功率為（4）計(jì)算輸出出的有功功功率和無(wú)功功功率副邊功率因因數(shù)為輸出的有功功功率為輸出的無(wú)功功功率為Page89【例4-3】（5）計(jì)算效率率注意：在沒(méi)有特別別指出為相相值情況下下，求三相相變壓器的原、副邊邊電壓或電電流時(shí)，均均指線電壓壓或線電流流。實(shí)際電力變變壓器的負(fù)負(fù)載運(yùn)行時(shí)時(shí)I0<<I1，工程計(jì)算算一般采用簡(jiǎn)化等等效電路。。Page90參數(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)定變壓器的參參數(shù)有勵(lì)磁磁參數(shù)和短短路參數(shù)，，只有已知參數(shù)，才才能運(yùn)用前前面所介紹紹的基本方方程式、等等效電路或相量量圖求解各各量。對(duì)制制造好的變變壓器，其其參數(shù)可通過(guò)試試驗(yàn)測(cè)得。。Page91參數(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)定1變壓器空載載試驗(yàn)通過(guò)空載試試驗(yàn)（open-circuittext）可得勵(lì)磁磁參數(shù)、變比和和鐵損等數(shù)數(shù)據(jù)。Page92參數(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)定Page93參數(shù)的試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)定為了便于測(cè)測(cè)量和安全全，空載試試驗(yàn)一般在在副邊做，，即在低壓繞繞組ax上加電壓U2N，高壓繞組AX開(kāi)路，測(cè)量電壓U2、空載電流I20、輸入功率P0和開(kāi)路電壓U10。因變壓器空載時(shí)時(shí)無(wú)功率輸出，，所以輸入的功功率全部消耗在變壓器的內(nèi)內(nèi)部，為鐵心損損耗pFe和空載銅耗I202r2之和，但空載電流流I20很小，pFe>>I202r2，故可忽略空載載銅耗，認(rèn)為P0≈pFe=I202rm。Page94參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定定根據(jù)測(cè)得的空載載試驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)計(jì)算單相變壓器器的參數(shù)：變比為：空載阻抗：空空載載電阻：其中。。Page95參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定定由于可可認(rèn)為勵(lì)磁阻抗：勵(lì)磁電阻：勵(lì)磁電抗：Page96參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定定由于空載試驗(yàn)在在低壓側(cè)做，計(jì)計(jì)算所得的勵(lì)磁磁參數(shù)是低壓側(cè)的值值，如需折算到到高壓側(cè)，各計(jì)計(jì)算值應(yīng)乘k2，還應(yīng)注意的是是，勵(lì)磁參數(shù)隨隨電壓的大小而而變化計(jì)算時(shí)要取額定定電壓下的數(shù)據(jù)據(jù)。對(duì)于三相變變壓器測(cè)得的功率是三相相的，而勵(lì)磁參參數(shù)是指每一相相的，故在計(jì)算時(shí)應(yīng)將三三相功率除以3，即取一相功率率計(jì)算，同時(shí)應(yīng)將測(cè)得的的線值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換換成相值數(shù)據(jù)。。Page97參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定定2.變壓器短路試驗(yàn)驗(yàn)通過(guò)短路試驗(yàn)(short-circuittest)可得短路參數(shù)、、銅損等數(shù)據(jù)。變壓器短路試驗(yàn)一一般在高壓側(cè)做，，即原邊加電壓，副邊短路。Page98參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定Page99參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定應(yīng)注意的是，由于于變壓器的短路阻阻抗zk一般很小當(dāng)原邊的電流達(dá)到到額定值時(shí)，原邊邊所加的電壓很低低，所以在短路試驗(yàn)時(shí)時(shí)，變壓器的高壓壓繞組前接自耦變變壓器，將自耦變壓器器的輸出電壓由零零開(kāi)始慢慢升高，，直至短路電流為額定定電流為止。Page100參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定根據(jù)測(cè)得的短路試試驗(yàn)數(shù)據(jù)可計(jì)算單單相變壓器的參數(shù)短路阻抗：短短路電阻阻：短路電抗：Page101參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定根據(jù)規(guī)定，測(cè)得的的電阻應(yīng)換算到國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)定的75℃時(shí)的數(shù)值，換算公公式為對(duì)于銅線：對(duì)于鋁線：式中θ為試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫溫度（℃）。Page102參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定在75℃時(shí)的短路阻抗為對(duì)于三相變壓器應(yīng)應(yīng)注意用相值計(jì)算算，所得的參數(shù)也是每相值。如如果要將原、副邊邊參數(shù)分開(kāi)，可近近似認(rèn)為：r1≈r2′；x1≈x2′；z1≈z2′。Page103參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定短路試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)原原邊電流達(dá)額定值值，加在原繞組的電壓是，Uk稱為變壓器的阻抗抗電壓，可用原邊邊額定電壓的百分?jǐn)?shù)數(shù)表示，即為Page104【例4-4】一臺(tái)型號(hào)為SL-1250/10三相電力變壓器額額定數(shù)據(jù)SN=1250kV??A，U1N/U2N=10/0.4kV，Y/Y聯(lián)接。在低壓側(cè)做空載試驗(yàn)，，測(cè)得數(shù)據(jù)為U2=U2N=400V，I2=I20=25.4A，p0=2410W。在高壓側(cè)做短路路試驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)為U1=U1k=440V，I1=I1N=72.17A，pk=13595W在室溫20℃。試求：1）折算到原邊的勵(lì)勵(lì)磁阻抗和短路阻抗，用標(biāo)幺值表表示；2）阻抗電壓及其百百分值。Page105【例4-4】解：（1）計(jì)算勵(lì)磁阻抗和和短路阻抗變壓器的變比為折算到原邊的勵(lì)磁磁參數(shù)為Page106【例4-4】原邊繞組阻抗基準(zhǔn)準(zhǔn)值為勵(lì)磁參數(shù)的標(biāo)幺值值為Page107【例4-4】短路參數(shù)為Page108【例4-4】變壓器為鋁線，換換算到75℃時(shí)的參數(shù)為短路參數(shù)標(biāo)幺值為為Page109【例4-4】原邊漏阻抗、電阻阻、漏電抗在75℃時(shí)的參數(shù)為原邊漏阻抗、電阻阻、漏電抗標(biāo)幺值值為Page110【例4-4】副邊漏阻抗、電阻阻、漏電抗為Page111【例4-4】（2）計(jì)算阻抗電壓及及其百分值阻抗電壓為阻抗電壓百分值為為Page112【例4-4】注意：三相變壓器試驗(yàn)時(shí)時(shí)測(cè)得的功率是三三相的總值，而參數(shù)計(jì)算是指每每一相的值，要注注意換算。空載試試驗(yàn)在副邊做一是為為了安全，二是為為了便于讀數(shù)。Page113【例4-4】短路電壓一般標(biāo)于于銘牌上，其值大大小反映了變壓器在額定負(fù)載下下運(yùn)行時(shí)的漏阻抗抗壓降的大小。從從運(yùn)行角度看，希望望此值大些，這樣樣使輸出電壓的受受負(fù)載波動(dòng)影響小些些；但阻抗電壓小小時(shí)，變壓器發(fā)生生短路故障的短路電電流必然很大，可可能會(huì)損害變壓器器。因此電力變壓器的的短路電壓在某個(gè)個(gè)范圍，一般中小小容量短路電壓百分值值為4~10.5%。Page114標(biāo)幺值標(biāo)幺值(per-unit)是指某個(gè)物理量的的實(shí)際值與其所選定的同一單位位的固定值的比值值，即：Page115標(biāo)幺值為了與實(shí)際值區(qū)分分，標(biāo)幺值都用在在其右上角加“*”號(hào)表示。基基值的選取是任意意的，在變壓器中中，一般選額定值作為各各物理量的基值，，但存在有相互關(guān)關(guān)系的幾個(gè)物理量中中，所選基值的個(gè)個(gè)數(shù)并不是任意的的當(dāng)某幾個(gè)物理量的的基值已被確定，，其它物理量的基基值也就跟著確定了了。Page116標(biāo)幺值采用標(biāo)幺值時(shí)，變變壓器的短路阻抗抗標(biāo)幺值與額定電流下的短路電電壓標(biāo)幺值相等，，即有：Page117標(biāo)幺值用標(biāo)幺值來(lái)表示各各物理量的優(yōu)點(diǎn)是是：1.采用標(biāo)幺值時(shí)，不不論變壓器的容量量大小，變壓器的的參數(shù)和性能指標(biāo)總總在一定的范圍內(nèi)內(nèi)，便于分析和比比較例如電力變壓器的的短路阻抗標(biāo)幺值值z(mì)k*=0.05~0.10，如果求出的短路阻抗抗標(biāo)幺值不在此范范圍內(nèi)，就應(yīng)核查查一下是否存在計(jì)算或或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。Page118標(biāo)幺值2.采用標(biāo)幺值能直觀觀地表示變壓器的的運(yùn)行情況。例如如已知一臺(tái)運(yùn)行著的的變壓器端電壓和和電流為35kV、20A，從這些實(shí)際數(shù)據(jù)據(jù)上判斷不出什么么問(wèn)題，但如果已知它的標(biāo)幺值為為Uk*=1.0、Ik*=0.6，說(shuō)明這臺(tái)變壓器欠載運(yùn)行。Page119標(biāo)幺值3.采用標(biāo)幺值時(shí)，原原、副邊各物理量量不需進(jìn)行折算，，便于計(jì)算。例如副副邊電壓向原邊折折算：采用標(biāo)幺值時(shí)：Page120變壓器的運(yùn)行特性性變壓器的運(yùn)行特性性有外特性U2=?（I2）和效率特性h=?（I2），而變壓器的主主要性能指標(biāo)是電電壓變化率。Page121變壓器的運(yùn)行特性性1.電壓變化率和外特特性變壓器外特性是指指當(dāng)U1=U1N，cosφ2=常數(shù)時(shí)，副邊端電壓隨負(fù)載載電流變化的規(guī)律律，即：U2=?（I2）曲線。由于變壓器器內(nèi)部存在漏阻抗抗，當(dāng)有負(fù)載電流流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電壓壓降，所以輸出電電壓是隨負(fù)載電流流變化而變化的，其其變化規(guī)律與負(fù)載載的性質(zhì)有關(guān)，如如圖4-17所示。Page122變壓器的運(yùn)行特性性Page123變壓器的運(yùn)行特性性為了表征電壓隨負(fù)負(fù)載電流變化的程程度，可用電壓變化率ΔU*表示。電壓變化率率是指在原邊加額額定電壓，副邊空載電電壓與某一功率因因數(shù)下的額定負(fù)載載的副邊電壓差值與與副邊額定電壓的的比值用百分?jǐn)?shù)來(lái)來(lái)表示，即即有：Page124變壓器的的運(yùn)行特特性根據(jù)簡(jiǎn)化化等效電電路的相相量圖可可推導(dǎo)出出電壓變變化率的公式式為式中b=I1/I1N=I2/I2N，稱為變變壓器的的負(fù)載系系數(shù)。若若用標(biāo)幺值表表示時(shí)，，電壓變變化率公公式為Page125變壓器的的運(yùn)行特特性Page126變壓器的的運(yùn)行特特性變壓器的的電壓變變化率與與短路參參數(shù)rk和xk、負(fù)載系系數(shù)β、負(fù)載功功率因數(shù)數(shù)角φ2有關(guān)，當(dāng)當(dāng)負(fù)載為為電阻性性或感性時(shí)，，電壓變變化率ΔU*>0，且電阻阻性負(fù)載載的電壓壓變化率小小于感應(yīng)應(yīng)負(fù)載的的電壓變變化率；；當(dāng)負(fù)載載容性時(shí)時(shí)一般情況況下，|rkcosφ2|<|xksinφ2|，使電壓壓變化率率ΔU*<0,外特性上上翹。Page127變壓器的的運(yùn)行特特性設(shè)P2=mU2I2cosφ2≈mU2NβI2Ncosφ2=βSNcosφ2，則效率公公式為Page128變壓器的的運(yùn)行特特性2.效率特性性是指當(dāng)負(fù)負(fù)載功率率因數(shù)為常數(shù)時(shí)時(shí)，效率率與負(fù)載載系數(shù)的關(guān)系系，即h=?（β）。Page129變壓器的的運(yùn)行特特性當(dāng)負(fù)載變變化到某某一值時(shí)時(shí)，效率率為最大大，即為為hmax對(duì)應(yīng)的負(fù)負(fù)載系數(shù)數(shù)為bm，對(duì)效率率公式求求導(dǎo)，并并令得最高效效率時(shí)的的負(fù)載系系數(shù)為可見(jiàn)，當(dāng)當(dāng)不變損損耗等于于可變損損耗時(shí)，，變壓器器效率為最高高。Page130三相變壓壓器三相變壓壓器(three-phasetransformer)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中中，在對(duì)稱三三相負(fù)載下運(yùn)運(yùn)行時(shí)，變壓壓器的各相電壓、、電流大小相相等，互差120°相角，三相完全對(duì)稱，前前面所得出的的單相變壓器器的基本方程程式等值電路和相相量圖可直接接用于三相變變壓器的任意意一相。下面只討討論三相變壓壓器特有的問(wèn)問(wèn)題。Page131三相變壓器磁磁路系統(tǒng)由三個(gè)容量與與結(jié)構(gòu)完全相相同的單相變變壓器組成的三相變壓器器。特點(diǎn)是每每相都有自己己獨(dú)立的磁路路，互不相關(guān)，各各相的勵(lì)磁電電流在數(shù)值上上完全相等。。這種結(jié)構(gòu)的變壓壓器稱為三相相組式變壓器器，其優(yōu)點(diǎn)是是：對(duì)特大容量的的變壓器制造造容易，備用用量小。但其其鐵心用料多，占占地面積大，，只適用于超超高壓、特大大容量的場(chǎng)合。Page132磁路系統(tǒng)磁路路系統(tǒng)Page133三相變壓器磁磁路系統(tǒng)三相心式變壓壓器特點(diǎn)是三三相磁路相互互關(guān)聯(lián)，磁路長(zhǎng)度不等，，當(dāng)外加三相相對(duì)稱電壓時(shí)時(shí)，三相勵(lì)磁磁電流不對(duì)稱，但但因勵(lì)磁電流流很小，可忽忽略對(duì)負(fù)載運(yùn)運(yùn)行的影響。其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省省材料，體積積小，效率高高，維護(hù)方便。故故目前大、中中、小容量的的變壓器廣泛泛采用心式變壓器器。Page134三相變壓器磁磁路系統(tǒng)Page135繞組聯(lián)接組別別三相繞組通常常采用星形聯(lián)聯(lián)結(jié)（記作““Y”或“y”）或三角形聯(lián)結(jié)結(jié)（記作“D”或“d”），繞組的首首、末端的標(biāo)志規(guī)定如如表4-1所示。Page136繞組聯(lián)接組別別Page137繞組聯(lián)接組別別變壓器一次側(cè)側(cè)電動(dòng)勢(shì)和二二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的大小由匝數(shù)比決定，，它們的相位位關(guān)系又是怎怎樣的哪？電力系統(tǒng)中并并聯(lián)運(yùn)行的變變壓器，不但但要求二次電壓大小相等等，而且要求求二次電壓的的相位相同。。在晶閘管電路中中，要求主電電路電壓與晶晶閘管控制極極電壓信號(hào)滿足一一定的相位關(guān)關(guān)系。實(shí)際中，對(duì)變變壓器一次和和二次電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的相位是有要求的，這這種相位關(guān)系系用聯(lián)結(jié)組表表示。Page138繞組聯(lián)接組別別1.單相變壓器聯(lián)聯(lián)結(jié)組別單相變壓器高高、低壓繞組組電動(dòng)勢(shì)相位位關(guān)系只有同相位和反相相位兩種。單相變壓器聯(lián)聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號(hào)號(hào)為“6”，記作“II6”，具有這種聯(lián)結(jié)結(jié)組別的變壓壓器稱為反相相變壓器。Page139繞組聯(lián)接組別別2.三相變壓器聯(lián)聯(lián)結(jié)組別確定三相變壓壓器聯(lián)結(jié)組別別的步驟是：：①根據(jù)三相變壓壓器繞組聯(lián)結(jié)結(jié)方式（Y或y、D或d）畫出高、低壓繞繞組接線圖（（繞組按A、B、C相序自左向右排列）；；②在接線圖上標(biāo)標(biāo)出相電動(dòng)勢(shì)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)勢(shì)的假定正方方向；Page140繞組聯(lián)接組別別③畫出高壓繞組組電動(dòng)勢(shì)相量量圖，根據(jù)單單相變壓器判判斷同一相的相相電勢(shì)方法，，將A、a重合，再畫出出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)相量圖（畫畫相量圖時(shí)應(yīng)應(yīng)注意三相量量按順相序畫）；；④根據(jù)高、低壓壓繞組線電動(dòng)動(dòng)勢(shì)相位差，，確定聯(lián)結(jié)組組別的標(biāo)號(hào)。Page141繞組聯(lián)接組別別（1）Yy聯(lián)結(jié)組別Page142繞組聯(lián)接組組別Page143繞組聯(lián)接組組別Yy聯(lián)結(jié)的三相相變壓器，，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六種聯(lián)結(jié)組組別，標(biāo)號(hào)號(hào)為偶數(shù)。。Page144繞組聯(lián)接組組別（2）Yd聯(lián)結(jié)組別Page145繞組聯(lián)接組組別Page146繞組聯(lián)接組組別Yd聯(lián)結(jié)的三相相變壓器，，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六種聯(lián)結(jié)組組別，標(biāo)號(hào)號(hào)為奇數(shù)。。Page147繞組聯(lián)接組組別（3）標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)結(jié)組別理論上，變變壓器可以以有很多聯(lián)聯(lián)結(jié)組別。。但實(shí)際上，為了避避免制造和和使用上的的混亂，國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定對(duì)單相雙繞繞組電力變變壓器只有有II0聯(lián)結(jié)組別一一種。對(duì)三相雙繞組組電力變壓壓器規(guī)定只只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種。Page148標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接組組別Yyn0組別的三相相電力變壓壓器用于三三相四線制制配電系統(tǒng)中，，供電給動(dòng)動(dòng)力和照明明的混合負(fù)負(fù)載；Yd11組別的三相電電力變壓器器用于低壓壓高于0.4kV的線路中；；YNd11組別的三相相電力變壓壓器用于110kV以上的中性性點(diǎn)需接地的的高壓線路路中；YNy0組別的三相相電力變壓壓器用于原邊邊需接地的的系統(tǒng)中；；Yy0組別的三相相電力變壓器用于供供電給三相相動(dòng)力負(fù)載載的線路中中。Page149試驗(yàn)確定繞繞組極性先標(biāo)出原、、副繞組的的假定同極極性的出線線標(biāo)號(hào)A、a和X、x，把X和x用導(dǎo)線連接接，在原邊邊加一較低低的便于測(cè)量的的交流電壓壓，分別測(cè)測(cè)量UAX、UAa和Uax，如果UAa=UAX-Uax，則說(shuō)明假假定標(biāo)號(hào)A、a是同極性，，即為同名端；；如果UAa=UAX+Uax，則說(shuō)明假假定標(biāo)號(hào)A、a是異名端，，假定標(biāo)號(hào)號(hào)不正確，，將原繞組組或副繞組組的出線端標(biāo)號(hào)號(hào)互換即可可。Page150試驗(yàn)確定繞繞組極性Page151試驗(yàn)確定繞繞組極性對(duì)于三相變變壓器的每每一相原、、副繞組之之間的極性，與上述述單相變壓壓器的測(cè)法法相同。而而三相心式式變壓器原邊各各相繞組之間的極性性，也可用交流法試試驗(yàn)測(cè)定。。Page152試驗(yàn)確定三三變壓器聯(lián)聯(lián)結(jié)組別Page153試驗(yàn)確定三變壓壓器聯(lián)結(jié)組別根據(jù)相量圖上的的幾何圖形可推推導(dǎo)出以下公式式：式中K=UAB/Uab為變壓器的線電電壓之比。由上兩公式計(jì)算算所得的電壓值值與試驗(yàn)測(cè)得的的電壓值比較，相符符，則說(shuō)明是Yy0聯(lián)結(jié)組別。Page154其他用途的變壓壓器*其他用途的變壓壓器這里主要介介紹自耦變壓器器、電壓互感器及電電流互感器。Page155自耦變壓器自耦變壓器(autotransformer)的特點(diǎn)是副繞組組是原繞組的一部分分，原、副繞組組既有磁的耦合合，又有電的聯(lián)系。自耦變壓器有單單相和三相，有有升壓，也有降降壓。Page156自耦變壓器AX為原繞組，匝數(shù)數(shù)為N1，ax為副繞組，匝數(shù)數(shù)為N2，其中副繞組也也是原繞組的一一部分，稱為公公共繞組，將Aa繞組稱為串聯(lián)繞組。Page157自耦變壓器1．電壓關(guān)系當(dāng)在原邊加電壓壓時(shí)，有主磁通通和漏磁通產(chǎn)生生，主磁通在原、副副繞組中產(chǎn)生感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)è1、è2，如果忽略漏阻抗壓壓降，則原、副副邊的電壓關(guān)系系為式中kA為自耦變壓器的的變比，kA>1時(shí)為降壓自耦變變壓器。Page158自耦變壓器2負(fù)載運(yùn)行時(shí)，主磁通可認(rèn)為與空載時(shí)近似相等則有磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式：忽略勵(lì)磁電流時(shí)可得：上式表明，電流ì1與ì2的實(shí)際方向相反。Page159自耦變壓器對(duì)于圖4-33得公共繞組aˊx中的電流I為

當(dāng)忽略ì0時(shí)，ì1與ì2反相，在kA>1時(shí)，則有ì2>ì1，在節(jié)點(diǎn)aˊ上的電流有效值為I=I2-I1。Page160自耦變壓器3．容量關(guān)系自耦變壓器中中存在變壓器器容量和繞組組容量這兩個(gè)個(gè)容量。變壓器容量是是指原邊輸入入容量或副邊邊輸出容量，，又稱通過(guò)容量量，數(shù)值上等等于額定電壓壓與額定電流流的乘積。繞組容量量是指該繞組組的電壓與電電流的乘積，，又稱電磁容量。Page161自耦變壓器對(duì)于雙繞組變變壓器，功率率是全部通過(guò)過(guò)原、副繞組的電磁耦合合從原邊傳送送到副邊，即即有：SN=UN1IN1=UN2IN2變壓器的繞組組容量就等于于原繞組容量量或副繞組容容量，也就是銘牌上上標(biāo)注的變壓壓器容量。但但是自耦變壓壓器的變壓器容量與與繞組容量卻卻不相等。Page162自耦變壓器自耦變壓器的的額定變壓器器容量為SN=UN1IN1=UN2IN2Aa串聯(lián)繞組的繞繞組容量為ax公共繞組的繞繞組容量為Page163自耦變壓器結(jié)論:額定運(yùn)行時(shí)串串聯(lián)繞組與公公共繞組的繞繞組容量相等，均為自耦耦變壓器容量量的（1-1/kA）倍。Page164自耦變壓器自耦變壓器的的輸入容量為為式中Sem為電磁容量；；Str為傳導(dǎo)容量，，說(shuō)明輸入容容量中一部分是電電磁容量，是是通過(guò)電磁感感應(yīng)作用傳到到副邊的；另一部部分是傳導(dǎo)容容量，它是由由I1直接傳到副邊邊的，它不需要要增加繞組容容量。Page165自耦變壓器結(jié)論:自耦變壓器的的變壓器容量量大于繞組容容量，和同容量的普通雙雙繞組變壓器器比，耗材少少，體積小，，成本低，效率高高。變比kA越接近1，(1-1/kA)越小，繞組容容量越小于變壓器容量，，自耦變壓器器優(yōu)點(diǎn)越突出出，故一般變變比在1.5~2之間。Page166自耦變壓器應(yīng)用：自耦變壓器在在電力系統(tǒng)、、工廠、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室以及家用電器等均有有應(yīng)用。Page167電壓互感器1．電壓互感器器電壓互感器（（PotentialTransformer）作用是將高電壓降為低低電壓（一般般額定值為100V）供電給測(cè)量?jī)x表和繼電電器的電壓線線圈，使測(cè)量量、繼電保護(hù)護(hù)回路與高壓線路路隔離，保證證人員和設(shè)備備的安全。Page168電壓互感器原繞組并聯(lián)在在被測(cè)的高壓壓線路上，副副繞組與電壓表、功率表表的電壓線圈圈等構(gòu)成閉合回路。由由于副邊所接接的電壓表等負(fù)載的阻阻抗很大，副副邊電流很小，電壓互互感器實(shí)際上上相當(dāng)于一臺(tái)空載運(yùn)行行的雙繞組降降壓變壓器。Page169電壓互感器為了減少測(cè)量量誤差，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減減小短路阻抗抗和勵(lì)磁電流，，當(dāng)忽略漏阻阻抗壓降時(shí)有有：式中ku為電壓互感器的變變壓比。一般與電壓互感器器相配的電壓表，，已考慮變比的折算，所以從電壓壓表上可直接讀出出實(shí)際的電壓值。。Page170電壓互感器實(shí)際應(yīng)用中，阻抗抗壓降雖很小但還還是存在，會(huì)0.2、0.5、1.0、3.0。Page171電壓互感器電壓互感器在使用用時(shí)應(yīng)注意：①副邊決不允許短路路，否則會(huì)產(chǎn)生很很大的短路電流，，燒壞電壓互感器；；②為確保工作人員安安全，電壓互感器器的副繞組以及鐵鐵心應(yīng)可靠接地；③為確保測(cè)量精度，，電壓互感器的副副邊不宜并接過(guò)多多的負(fù)載。Page172電流互感器電流互感器(CurrentTransformer)作用是將電路中流過(guò)的大電流流變換成小電流(額定值為5A或1A)供電給測(cè)量量?jī)x表和繼繼電器的電電流線圈。。Page173電流互感器器原繞組串在在被測(cè)的高高壓線路中表、功率表的電流線圈等構(gòu)成閉合回路。由于原繞組匝數(shù)為一匝或幾匝，副繞組匝數(shù)很多，而副邊所接的電流表等負(fù)載的阻抗很小，電流互感器實(shí)際上相當(dāng)于一臺(tái)處于短路狀態(tài)升壓變壓器。Page174電流互感器器為了減少測(cè)測(cè)量誤差，，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)盡量減小小勵(lì)磁電流。電流互互感器磁勢(shì)勢(shì)平衡關(guān)系系為當(dāng)忽略勵(lì)磁電流時(shí)，則有：

式中ki=N2/N1，是電流互感器的變流比。Page175電流互感器器實(shí)際應(yīng)用中中，勵(lì)磁電電流雖小但但還是存在在，會(huì)產(chǎn)生一定的誤誤差，所以以電流互感感器常用精精度等級(jí)有有：0.2、0.5、1.0、3.0和10。Page176電流互感器器電流互感器器在使用時(shí)時(shí)應(yīng)注意：：①副邊決不允允許開(kāi)路，，否則，I2=0時(shí)，被測(cè)線線路中的大電流I1全部成為勵(lì)勵(lì)磁電流，，使鐵心嚴(yán)嚴(yán)重過(guò)熱，，副邊感應(yīng)高電壓壓，損壞電電流互感器器，并危及及人員和其其他設(shè)備安全；；②為確保工作作人員安全全，電壓互互感器的副繞組以及及鐵心應(yīng)可可靠接地；；③為確保測(cè)量量精度，電流互感器器的副邊所所接負(fù)載阻阻抗不應(yīng)超超過(guò)允許值值。Page177變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*變壓器的并并聯(lián)運(yùn)行是是指將兩臺(tái)臺(tái)或兩臺(tái)以以上的變壓器的原、、副繞組同同一標(biāo)號(hào)的出線線端連在一一起接到母線上上的運(yùn)行方方式，如圖4-36所示。Page178變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是：供電可靠性性高，檢修修方便，變變壓器利用用率高，并能改善供供電系統(tǒng)的的功率因數(shù)數(shù)，減少變變壓器的備備用量。所以變變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行方式式技術(shù)合理理且經(jīng)濟(jì)，，但變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行的臺(tái)臺(tái)數(shù)不能過(guò)過(guò)多，否則則反而不經(jīng)經(jīng)濟(jì)。Page179變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*變壓器理想想并聯(lián)運(yùn)行行的情況是是：空載時(shí)，每每臺(tái)變壓器器副邊之間間沒(méi)有環(huán)流流；負(fù)載時(shí)，每臺(tái)變變壓器分擔(dān)擔(dān)的負(fù)載電電流與其容容量成正比比，各負(fù)載電流流與總負(fù)載載電流同相相位，使總總負(fù)載電流流一定情況下，，各負(fù)載電電流為最小小。Page180變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*為了達(dá)到理理想并聯(lián)情情況，并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行的變變壓器必須滿足：①原、副邊的的額定電壓②聯(lián)結(jié)組別相同；③短路阻抗標(biāo)幺值相等。Page181變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*實(shí)際上，滿滿足①、②條件，可使使變壓器之之間無(wú)環(huán)流，滿足足③條件，可使使變壓器所所帶負(fù)載按按額定容量合理分配配。變壓器器并聯(lián)運(yùn)行行時(shí)，條件件②是必須滿足的，而條條件①、③允許稍有一一定誤差。。Page182變壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行*1.變比不等時(shí)時(shí)的變壓器器并聯(lián)運(yùn)行行以其它兩兩條件滿滿足但變變比不等等的兩臺(tái)臺(tái)變壓器器并聯(lián)運(yùn)行為為例,如圖4-37所示。Page183變壓器并并聯(lián)運(yùn)行行*設(shè)第一臺(tái)臺(tái)的變比比為kⅠ，第二臺(tái)臺(tái)變比為為kⅡ，且kⅠ>kⅡ，忽略勵(lì)勵(lì)磁電流流。由于于兩臺(tái)變變壓器原原邊同接接一電源，變變比不等等，副邊邊空載電電壓必不不相等，，分別為為：ù20Ⅰ=ù1/kⅠ，ù20Ⅱ=ù1/kⅡ，ù20Ⅰ<ù20Ⅱ，說(shuō)明副副邊空載時(shí)就已已有環(huán)流流，其大大小為式中zkⅠ、zkⅡ分別為折折算到副副邊兩臺(tái)臺(tái)變壓器器短路阻阻抗Page184變壓器并并聯(lián)運(yùn)行行*由于短路路阻抗值值很小，，即使變變比相差差很小，，也會(huì)產(chǎn)生較較大的環(huán)環(huán)流，從從而造成成變壓器器損耗增增大，輸輸出容量減減小，使使變壓器器實(shí)際分分擔(dān)負(fù)載載電流不不合理。。所以應(yīng)把把環(huán)流限限制在一一定范圍圍內(nèi)，一一般要求求環(huán)流不不超過(guò)額定定電流的的10%，則變比比之差不不超過(guò)1%。Page185變壓器并并聯(lián)運(yùn)行行*2.聯(lián)結(jié)組別別不同時(shí)時(shí)的變壓壓器并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行以兩臺(tái)聯(lián)聯(lián)結(jié)組別別分別為為Yy0和Yd11的變壓器器為例，他們們并聯(lián)運(yùn)運(yùn)行時(shí)副副邊電壓壓相量圖如如圖4-38所示，副副邊線電動(dòng)勢(shì)相相等，但但相位互互差30°Page186變壓器并并聯(lián)運(yùn)行行*相位互差差30°，使副邊邊回路存存在電壓壓差為由于短路阻抗抗很小，假設(shè)設(shè)zkⅠ*=zkⅡ*=0.05，在副邊產(chǎn)生的環(huán)流為環(huán)流是額定電電流好幾倍，，非常大，決決不允許的，，所以變壓器并并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，，聯(lián)結(jié)組別一一定要相同。。Page187變壓器并聯(lián)運(yùn)運(yùn)行*3.短路阻抗標(biāo)幺幺值不等時(shí)的的并聯(lián)運(yùn)行如圖4-39所示兩臺(tái)短路路阻抗標(biāo)幺值值不等的變壓壓器并聯(lián)運(yùn)行，從從圖中可見(jiàn)：：用標(biāo)幺值表示示為Page188變壓器并聯(lián)運(yùn)運(yùn)行*說(shuō)明：各變壓器負(fù)載載電流標(biāo)幺值值與短路阻抗抗標(biāo)幺值成反比，為使各各變壓器的負(fù)負(fù)擔(dān)合理，應(yīng)應(yīng)根據(jù)變壓器器容量來(lái)分擔(dān)負(fù)載載，即I1Ⅰ*=I1Ⅱ*時(shí)，要求各臺(tái)臺(tái)變壓器的阻抗標(biāo)幺值相相等。為了使使各變壓器負(fù)負(fù)擔(dān)的負(fù)載電電流與理想分配相相差不至于太太遠(yuǎn)，規(guī)定