第9章電力變壓器的運(yùn)行

第九章電力變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)第一節(jié)變壓器的溫升與溫度計(jì)算第二節(jié)變壓器的絕緣老化第三節(jié)變壓器的正常過負(fù)荷第四節(jié)變壓器的事故過負(fù)荷第五節(jié)自耦變壓器的任務(wù)原理與運(yùn)轉(zhuǎn)第六節(jié)變壓器的并列運(yùn)轉(zhuǎn)本章方案學(xué)時(shí):6~8學(xué)時(shí)電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，隨著電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的提高和規(guī)模的擴(kuò)展，升壓和降壓的層次增多，系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳堰_(dá)發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量的7~10倍?？梢婋娏ψ儔浩鞯倪\(yùn)轉(zhuǎn)是電力消費(fèi)中非常重要的環(huán)節(jié)。本章著重引見電力變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)中的根本實(shí)際。第一節(jié)變壓器的溫升與溫度計(jì)算一、變壓器的發(fā)熱和散熱變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，繞組、鐵心和附加的電能損耗都將轉(zhuǎn)變成熱能，使變壓器各部分的溫度升高。圖9-1示出了油浸式變壓器中各部分溫度的分布情況。1)變壓器的各部分的發(fā)熱很不均勻：繞組溫度最高，最熱點(diǎn)在高度方向的70%~75%，徑向溫度最高處位于繞組厚度〔自內(nèi)徑算起〕的1/3處。2)鐵心、高壓繞組、低壓繞組的發(fā)熱互不關(guān)聯(lián)：所產(chǎn)生的熱量都傳給油，熱量被循環(huán)流動(dòng)的油帶走。(2)散熱過程(1)發(fā)熱特點(diǎn)導(dǎo)向強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷或水冷自然油循環(huán)冷卻冷卻方式｛導(dǎo)體和鐵心的外表變壓器油油箱和散熱器的內(nèi)外表油箱和散熱器的外外表周圍空氣傳導(dǎo)對(duì)流傳導(dǎo)繞組和鐵心內(nèi)部的熱量對(duì)流對(duì)流和輻射散熱過程：二、變壓器的溫升計(jì)算1.變壓器的發(fā)熱很不均勻，油浸式變壓器的溫升從底部到頂部，繞組(CD)和油(AB)的溫升都近似呈線性添加〔在恣意高度，繞組對(duì)油的溫差均為一常數(shù)g〕。2.為了全面反映變壓器的溫升情況，繞組和油的溫升通常都用其平均溫升和最大溫升來表示。(1)繞組和油的平均溫升是指整個(gè)繞組和全部油的溫升的平均值〔M點(diǎn)和N點(diǎn)〕。(2)繞組的最大溫升是指繞組最熱點(diǎn)(E點(diǎn))的溫升，由于雜散損耗添加，它大于繞組的平均溫升〔D點(diǎn)〕。油的最大溫升是指頂層油(B點(diǎn))的溫升。圖9-2油浸式變壓器溫升分布圖3.溫升計(jì)算中的根本關(guān)系為繞組對(duì)空氣的溫升=油對(duì)空氣的溫升+繞組對(duì)油的溫升繞組的溫度=空氣溫度+油對(duì)空氣的溫升+繞組對(duì)油的溫升4.變壓器各部分的允許溫升我國國家規(guī)范〔GB〕規(guī)定變壓器的額定運(yùn)用條件為：最高氣溫+40℃；最高日平均氣溫+30℃；最高年平均氣溫+20℃；最低氣溫-30℃；變壓器各部分的溫升不得超越表9-1中的數(shù)值。表9-1變壓器各部分的允許溫升〔單位：℃〕自然油循環(huán)強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷繞組對(duì)空氣的平均溫升656570繞組對(duì)油的平均溫升213030油對(duì)空氣的平均溫升443540頂層油對(duì)空氣的溫升554545自然油循環(huán)冷卻變壓器的繞組最熱點(diǎn)溫度比繞組的平均溫度高13℃。采用A級(jí)絕緣資料的變壓器，繞組熱點(diǎn)溫度為98℃時(shí)，運(yùn)用壽命為20~30年。因此，自然油循環(huán)冷卻變壓器帶額定負(fù)荷長期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的周圍空氣溫度最高為98℃-13℃-65℃=20℃。圖9-2中幾個(gè)點(diǎn)的溫度：頂層油(B點(diǎn))對(duì)空氣的溫升τt=55℃。繞組對(duì)油平均溫升g=21℃。油對(duì)空氣的平均溫升τav=44℃。繞組最熱點(diǎn)(E點(diǎn))對(duì)頂層油的溫升為τg=44℃+21℃+13℃-55℃=23℃。額定負(fù)荷的溫升值經(jīng)過查表計(jì)算，假設(shè)變壓器的負(fù)荷與額定負(fù)荷不同，需求對(duì)允許溫升進(jìn)展修正。設(shè)K為實(shí)踐負(fù)荷與額定負(fù)荷之比，那么恣意負(fù)荷下頂層油對(duì)空氣的溫升為5.恣意負(fù)荷下頂層油對(duì)空氣和繞組最熱點(diǎn)對(duì)頂層油溫升的計(jì)算式中τtN——額定負(fù)荷時(shí)，頂層油對(duì)空氣的溫升最大值；R——額定負(fù)荷下，短路損耗與空載損耗之比；x——計(jì)算油的溫升的指數(shù)，與變壓器的冷卻方式有關(guān)，對(duì)于自然油循環(huán)冷卻變壓器，x=0.8；對(duì)于強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻變壓器，x=0.9~1.0。恣意負(fù)荷下繞組最熱點(diǎn)對(duì)頂層油的溫升為式中τgN——額定負(fù)荷時(shí)，繞組最熱點(diǎn)對(duì)頂層油的溫升；y——計(jì)算繞組最熱點(diǎn)溫升用的指數(shù),也與變壓器的冷卻方式有關(guān)，普通取y=x。三、變壓器的穩(wěn)態(tài)溫度計(jì)算(不講)四、變壓器的暫態(tài)溫度計(jì)算(不講)第二節(jié)變壓器的絕緣老化一、變壓器的絕緣老化定律1)變壓器的絕緣老化：高溫、濕度、氧化和油中分解的劣化物質(zhì)等物理化學(xué)作用的影響，使其絕緣資料逐漸失去其機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度。2)高溫是絕緣老化的主要緣由，絕緣的任務(wù)溫度越高，絕緣老化速度越快，變壓器的運(yùn)用壽命越短。3)機(jī)械損傷使電氣強(qiáng)度下降：老化的絕緣資料纖維組織失去彈性，資料變脆，只需沒有機(jī)械損傷，仍可有相當(dāng)高的電氣強(qiáng)度。但在電磁振動(dòng)和電動(dòng)力的作用下很容易產(chǎn)活力械損傷使資料破損，失去電氣強(qiáng)度。1.變壓器的絕緣老化景象2.變壓器的預(yù)期壽命和繞組最熱點(diǎn)溫度之間的關(guān)系電力變壓器常采用A級(jí)絕緣〔油浸電纜紙〕，在80~140℃的范圍內(nèi)，變壓器的壽命和繞組最熱點(diǎn)溫度之間的關(guān)系為式中，A為常數(shù)；P為溫度系數(shù)。3.變壓器的絕緣老化定律采用A級(jí)絕緣資料的變壓器繞組，最熱點(diǎn)溫度維持在98℃，變壓器能獲得正常預(yù)期壽命20~30年，其每天的壽命損失為正常日壽命損失。變壓器的正常預(yù)期壽命和繞組最熱點(diǎn)溫度之間的關(guān)系為相對(duì)預(yù)期壽命z*相對(duì)預(yù)期壽命z*的倒數(shù)稱為相對(duì)老化率，即它闡明了變壓器在繞組熱點(diǎn)溫度為恣意溫度θ下運(yùn)轉(zhuǎn)單位時(shí)間損失的正常壽命。顯然，相對(duì)老化率為v與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間T的乘積即為損失的壽命zT。假設(shè)在T時(shí)間內(nèi)繞組熱點(diǎn)溫度是隨時(shí)間變化的〔用θt表示〕，那么損失的壽命為計(jì)算相對(duì)老化率的計(jì)算以2為底較方便，那么根據(jù)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)資料可以得出那么和這意味著繞組溫度每添加6℃，老化加倍，絕緣運(yùn)用壽命縮短一半，此即絕緣老化的六度規(guī)那么〔油浸變壓器〕。例如，繞組熱點(diǎn)在104℃下的老化率為2，運(yùn)轉(zhuǎn)24h損失的壽命為2×24h=48h，壽命減少了一半。二、等值老化原那么變壓器繞組最熱點(diǎn)溫度維持在98℃，變壓器能獲得正常運(yùn)用壽命，但變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中，繞組溫度受環(huán)境溫度和負(fù)荷動(dòng)搖的影響，不能夠維持在98℃不變。這種情況下變壓器如何獲得正常的運(yùn)用壽命？等值老化原那么回答了這個(gè)問題。1)等值老化原那么：在一定的時(shí)間間隔T內(nèi)，一部分時(shí)間內(nèi)繞組溫度高于98℃，而在另一部分時(shí)間內(nèi)繞組溫度低于98℃，只需使變壓器在溫度高于98℃時(shí)所多損失的壽命與溫度低于98℃時(shí)少損失的壽命相互補(bǔ)償，變壓器的預(yù)期壽命可以和繞組溫度維持在98℃運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的預(yù)期壽命一樣。它可以用下式表示：2)平均相對(duì)老化率：變壓器在一定的時(shí)間間隔T內(nèi)實(shí)踐所損失的壽命與恒溫98℃運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的正常壽命損失T的比值。當(dāng)λ>1時(shí)，變壓器的老化大于正常老化，預(yù)期壽命縮短；當(dāng)λ<1時(shí)，變壓器的負(fù)荷才干未得到充分利用；當(dāng)λ=1時(shí)，變壓器有正常的運(yùn)用壽命，它也是變壓器正常過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的主要根據(jù)。第三節(jié)變壓器的正常過負(fù)荷一、變壓器的負(fù)荷才干1)變壓器的額定容量即銘牌容量：其含義是在制造廠所規(guī)定的額定環(huán)境溫度下，保證變壓器有正常運(yùn)用壽命〔約20~30年〕所能長時(shí)間延續(xù)輸出的最大功率。2)變壓器的負(fù)荷才干：指變壓器在短時(shí)間內(nèi)所能輸出的功率，在一定條件下，為滿足負(fù)荷的需求，它能夠超越額定容量。負(fù)荷才干的大小和繼續(xù)時(shí)間取決于：①變壓器的電流和溫度允許限值；②負(fù)荷變化和周圍環(huán)境溫度以及絕緣老化不超越絕緣的正常老化。二、負(fù)荷超越額定容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度和電流的限值變壓器的負(fù)荷超越額定容量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生不良效應(yīng)，此時(shí)要求其電流和有關(guān)部分的溫度不超越表9-2的規(guī)定。三、等值空氣溫度1.平均溫度δav不能表示變化的溫度對(duì)絕緣老化的影響變壓器的絕緣老化速度與繞組溫度呈指數(shù)函數(shù)非線性關(guān)系，在高溫時(shí)絕緣老化的加速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低溫時(shí)絕緣老化的延緩。2.等值空氣溫度等值空氣溫度δeq：指某一空氣溫度，假設(shè)在一定時(shí)間間隔內(nèi)維持此溫度和變壓器所帶負(fù)荷不變，變壓器所蒙受的絕緣老化等于空氣溫度自然變化時(shí)的絕緣老化。τ——繞組熱點(diǎn)對(duì)環(huán)境的溫升，負(fù)荷恒定時(shí)為一常數(shù)?；喌脙蛇吶?duì)數(shù)得空氣溫度的日或年的自然變化近似地以為是零軸被抬高的正弦曲線〔例如季節(jié)的影響，冬、夏季空氣溫度出現(xiàn)峰值，春、秋季溫度適中〕，即式中δav——T時(shí)間間隔內(nèi)的平均空氣溫度；Δδ——最高溫度和最低溫度之差。代入可以計(jì)算出1)從上式可以看出，等值空氣溫度高于平均空氣溫度一個(gè)數(shù)值，這是由于高溫時(shí)絕緣老化加速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低溫時(shí)絕緣老化延緩的結(jié)果。2)我國寬廣地域的年等值空氣溫度為20℃，那么繞組最熱點(diǎn)溫度為：65℃+13℃+20℃=98℃。所以我國變壓器的額定容量不用根據(jù)氣溫情況加以修正，冬夏壽命損失自然補(bǔ)償，就可以有正常的運(yùn)用壽命，但在思索變壓器的過負(fù)荷才干時(shí)應(yīng)思索等值空氣溫度的影響。四、等值負(fù)荷的計(jì)算實(shí)踐負(fù)荷曲線先化為多階段負(fù)荷曲線〔如圖9-5所示〕，再將其歸算為兩段式等值負(fù)荷曲線：欠負(fù)荷段曲線和過負(fù)荷段曲線。根據(jù)等值發(fā)熱原理，欠負(fù)荷段的等值負(fù)荷系數(shù)按下式計(jì)算：I1、I2、…、In——各欠負(fù)荷段電流標(biāo)幺值；t1、t2、…、tn——各欠負(fù)荷段的時(shí)間。圖9-5多階段負(fù)荷曲線五、變壓器的正常過負(fù)荷1.原那么：不添加變壓器壽命損失，即平均相對(duì)老化率λ≤1。2.實(shí)際根據(jù)：等值老化原那么，壽命損失相互補(bǔ)償。3.正常過負(fù)荷是有方案的、自動(dòng)實(shí)施的過負(fù)荷。為了簡化計(jì)算，實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中，常采用查正常過負(fù)荷曲線的方法確定過負(fù)荷值。其中日等值空氣溫度為20℃時(shí)的自然油循環(huán)和強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的過負(fù)荷曲線如圖9-6a和圖9-6b所示。圖中圖中K1和K2分別表示兩段式負(fù)荷曲線中的欠負(fù)荷系數(shù)和過負(fù)荷倍數(shù)，T為過負(fù)荷的允許繼續(xù)時(shí)間。自然油循環(huán)環(huán)變壓器的過負(fù)荷倍數(shù)不能超越1.5,強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的過負(fù)荷倍數(shù)不能超越1.3，也即圖中虛線部分。利用正常過負(fù)荷曲線確定過負(fù)荷倍數(shù)的方法：1〕將實(shí)踐延續(xù)變化的負(fù)荷曲線化為多段式負(fù)荷曲線。2〕按式〔9-16〕將多段式負(fù)荷曲線歸算為兩段式等值負(fù)荷曲線,計(jì)算出欠負(fù)荷系數(shù)K1。3〕根據(jù)K1和過負(fù)荷時(shí)間T，從圖9-6中過負(fù)荷曲線上查出過負(fù)荷倍數(shù)K2。圖9-6正常過負(fù)荷曲線〔日等值空氣溫度+20℃〕a)自然油循環(huán)變壓器b)強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器【例9-3】假設(shè)例9-1中變壓器容量為10000kVA，利用過負(fù)荷曲線，求變壓器歷時(shí)4h的過負(fù)荷值。解由例9-1圖可知欠負(fù)荷系數(shù)為0.7,過負(fù)荷時(shí)間為4h，查圖9-6a曲線得過負(fù)荷倍數(shù)K2=1.29過負(fù)荷值為1.29×10000kVA=12900kVA【例9-4】某自然油循環(huán)變壓器，當(dāng)?shù)厝盏戎悼諝鉁囟葹?0℃，負(fù)荷曲線如圖9-5所示，求歷時(shí)4h的過負(fù)荷倍數(shù)。解依等值發(fā)熱得查圖9-6a曲線得過負(fù)荷倍數(shù)得K2=1.33。第四節(jié)變壓器的事故過負(fù)荷系統(tǒng)發(fā)生部分缺點(diǎn)或變電所的某臺(tái)變壓器缺點(diǎn)被切除，使部分不能切除的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其它變壓器上時(shí)，這些變壓器的負(fù)荷會(huì)超越正常過負(fù)荷值很多，稱為事故過負(fù)荷或短期急救負(fù)載。1.制定原那么：在事故情況下，保證不延續(xù)供電、防止停電呵斥更大的損失是首要義務(wù)，防止變壓器壽命損失加速是次要的，所以，事故過負(fù)荷是以犧牲變壓器正常運(yùn)用壽命為代價(jià)的。2.詳細(xì)要求：1)事故過負(fù)荷時(shí)，λ能夠遠(yuǎn)大于1，絕緣老化加速，為了防止嚴(yán)重影響變壓器的運(yùn)用壽命，事故過負(fù)荷時(shí)繞組最熱點(diǎn)溫度不得超越140℃,電流不得超越額定電流的2倍。2)事故過負(fù)荷后應(yīng)加強(qiáng)冷卻，盡快轉(zhuǎn)移負(fù)荷或減負(fù)荷，使變壓器盡快回到正常過負(fù)荷范圍內(nèi)。3)繞組最熱點(diǎn)溫度等于熱點(diǎn)溫升加上環(huán)境溫度，假設(shè)繞組最熱點(diǎn)溫度超越表9-2的數(shù)值，那么這種事故過負(fù)荷是不允許的。表9-3中列出了我國規(guī)范規(guī)定的自然油循環(huán)中、大型電力變壓器事故過負(fù)荷1h的日壽命損失天數(shù)〔以“正常日〞數(shù)表示，即一個(gè)“正常日〞壽命損失等效于變壓器在環(huán)境溫度20℃及額定負(fù)載條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)1天〕。表中K1表示事故過負(fù)荷前等值負(fù)荷系數(shù)，K2表示事故過負(fù)荷倍數(shù)，表中“＋〞符號(hào)表示即使在最低環(huán)境溫度下也不允許運(yùn)轉(zhuǎn)。表中列出的是環(huán)境溫度為+20℃時(shí)的日壽命損失〔天〕，假設(shè)環(huán)境溫度不等于20℃，應(yīng)分別乘以表9-4中所列的修正系數(shù)。環(huán)境溫度/℃403020100-10-20-25校正系數(shù)103.210.320.10.0320.010.0055表9-4環(huán)境溫度不同于+20℃時(shí)的校正系數(shù)表9-3自然油循環(huán)中、大型電力變壓器事故過負(fù)荷1h的日壽命損失〔天〕和繞組熱點(diǎn)溫升〔單位:℃〕K2

K10.250.50.70.80.91.01.11.21.31.41.51.11.21.31.41.51.61.71.81.92.00.003580.005660.011740.024820.059910.1531000.4181101.211203.6513011.61410.009640.014710.026790.055880.128970.3241060.8751152.501257.5213623.81470.038710.053780.084860.158950.3421040.8271132.171226.1113218.214357.11540.100750.128830.185910.317990.6411081.481173.8112710.613731.214797.31580.306800.363870.477950.7331041.351122.921227.2013119.514157.01521761621.08851.21931.461002.001093.251186.4012714.813638.91461111573411684.30914.66985.291066.561149.3612316.213234.014284.015223316270117320.510422.411225.712032.712948.713889.414820115852716815401791081191191271381361801452811555491651310175++631134695143821152110016118001713730182++4040150448015953601697400179++++【例9-5】某中型自然油循環(huán)變壓器，環(huán)境溫度為+30℃，事故前K1=0.7，事故后K2=1.5，求運(yùn)轉(zhuǎn)1h的日壽命損失和繞組熱點(diǎn)溫度。解根據(jù)知條件查表9-3和表9-4，得運(yùn)轉(zhuǎn)1h的日壽命損失為：0.342×3.2=1.09(天)繞組熱點(diǎn)溫度為：(104+30)℃=134℃，繞組熱點(diǎn)溫度小于140℃，可以按K2過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。第五節(jié)自耦變壓器的任務(wù)原理與運(yùn)轉(zhuǎn)一、自耦變壓器的任務(wù)原理如圖9-7a所示。自耦變壓器由兩個(gè)繞組串聯(lián)組成一次繞組bd，匝數(shù)為N1，其中一個(gè)繞組又作為變壓器的二次繞組cd，匝數(shù)為N2，稱為“公共繞組〞，為一二次側(cè)所共有。屬于一次繞組且與公共繞組串聯(lián)的繞組bc，匝數(shù)為N1-N2，稱為“串聯(lián)繞組〞。圖9–7自耦變壓器原理圖a)等效電路b)構(gòu)造1．自耦變壓器的容量關(guān)系〔1〕電壓及電流關(guān)系1)自耦變壓器一次側(cè)和二次側(cè)的電壓比k122)電流關(guān)系電路關(guān)系：磁路耦合關(guān)系：根據(jù)以上電路和磁勢(shì)關(guān)系可得a)公共繞組電流與一次〔或串聯(lián)繞組〕電流之間的關(guān)系為：b)一次〔或串聯(lián)繞組〕電流與二次電流之間的關(guān)系為：c)公共繞組電流與二次電流之間的關(guān)系為：〔2〕自耦變壓器的額定容量和規(guī)范容量根據(jù)電壓及電流關(guān)系，自耦變壓器傳輸?shù)墓β蕿橛呻娐穫魉陀纱怕穫魉汀娏飨嗔康墓曹椣嗔?。自耦變壓器的額定容量(額定經(jīng)過容量)：公共繞組的容量(規(guī)范容量)：經(jīng)過電磁感應(yīng)傳輸?shù)淖畲蠊β?，即串?lián)繞組的容量為可見串聯(lián)繞組的容量與公共繞組的容量相等。2．自耦變壓器的效益系數(shù)規(guī)范容量與額定容量之比，稱為自耦變壓器的效益系數(shù)Kb，即1)Sa=KbSN<SN，即自耦變壓器與同容量的普通變壓器相比，有較小的繞組容量，因此所用鐵心資料省，尺寸小，分量輕，造價(jià)較低，極限制造容量大，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。2)電壓比k12越小，Kb越小，繞組容量越小，采用自耦變壓器經(jīng)濟(jì)效益越顯著。為保證自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)使其變比k12≤3。3．自耦變壓器的過電壓問題的提出:高壓與中壓繞組有電路的直接銜接，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它可以經(jīng)過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組和中壓系統(tǒng)，當(dāng)中壓側(cè)發(fā)生過電壓時(shí)，它可以進(jìn)入串聯(lián)繞組和高壓系統(tǒng)。(顯然Kb<1)k12越大，過電壓倍數(shù)越大，例如220/110kV自耦變的中壓側(cè)的過電壓倍數(shù)為2.64，過電壓值為1)為使其絕緣免遭損壞，自耦變壓器高壓和中壓側(cè)出口端都必需裝設(shè)避雷器進(jìn)展維護(hù)。避雷器必需裝設(shè)在自耦變壓器和銜接自耦變壓器的隔分開關(guān)之間，當(dāng)自耦變壓器某側(cè)斷開時(shí)，該側(cè)避雷器仍與自耦變壓器堅(jiān)持銜接。2)自耦變壓器的中性點(diǎn)必需直接接地或經(jīng)小電抗接地，以防止高壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，在非接地相的中壓繞組出現(xiàn)過電壓。中性點(diǎn)不接地，當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生a相接地時(shí)中性點(diǎn)發(fā)生偏移，非接地的b、c相中壓側(cè)相電壓為自耦變壓器的中性點(diǎn)必需直接接地或經(jīng)小電抗接地。自耦變壓器的高壓和中壓電壓等級(jí)必需是500kV

、330kV、220kV和110kV中之一。4．三繞組自耦變壓器緣由：與普通星—星結(jié)合變壓器一樣，雙繞組自耦變壓器由于鐵心飽和使主磁通呈平頂波形，繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呈現(xiàn)尖頂波形，含有三次諧波電動(dòng)勢(shì)。使電壓畸變。第三繞組的作用：1)消除三次諧波；2)減小自耦變壓器的零序阻抗；3)單獨(dú)供電，用來銜接發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或引接發(fā)電廠廠用備用電源等。自耦變壓器普通還增設(shè)一個(gè)接成三角形的第三繞組，它與串聯(lián)繞組和公共繞組之間只需電磁聯(lián)絡(luò)。第三繞組的電壓：普通為6~35kV。第三繞組的容量：1)假設(shè)僅用來消除三次諧波，其容量普通為規(guī)范容量的1/3左右(為滿足低壓側(cè)短路時(shí)的熱穩(wěn)定和電動(dòng)力穩(wěn)定的要求，容量不能太小)。2)假設(shè)還用來銜接發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或引接發(fā)電廠廠用備用電源等，其容量最大等于自耦變壓器的規(guī)范容量。二、自耦變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)方式｛運(yùn)轉(zhuǎn)方式自耦運(yùn)轉(zhuǎn)方式(第三繞組空載)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)方式(三個(gè)繞組均有功率經(jīng)過，情況復(fù)雜)最典型的結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)方式有以下兩種方式：1．運(yùn)轉(zhuǎn)方式一高壓側(cè)同時(shí)向中壓和低壓側(cè)〔或中壓和低壓側(cè)同時(shí)向高壓側(cè)〕傳輸功率，如圖9-9a所示。(1)串聯(lián)繞組1)電流由取電壓為參考量得低壓側(cè)功率為歸算到高壓側(cè)的電流為2)功率當(dāng)中、低壓側(cè)功率因數(shù)相等時(shí)，有(2)公共繞組1)電流由磁勢(shì)平衡得公共繞組中的電流為2)功率當(dāng)中、低壓側(cè)功率因數(shù)相等時(shí)，有顯然Ss>Sc，串聯(lián)繞組負(fù)荷較大，最大傳輸功率遭到串聯(lián)繞組容量的限制，運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)留意監(jiān)視串聯(lián)繞組負(fù)荷。2．運(yùn)轉(zhuǎn)方式二中壓側(cè)同時(shí)向高壓和低壓側(cè)〔或高壓和低壓側(cè)同時(shí)向中壓側(cè)〕傳輸功率，如圖9-9b所示。(1)串聯(lián)繞組1)電流2)功率(2)公共繞組1)電流由磁勢(shì)平衡可以求出公共繞組中的電流為2)功率當(dāng)高、低壓側(cè)功率因數(shù)相等時(shí)，有顯然Sc>Ss，公共繞組負(fù)荷較大，最大傳輸功率遭到公共繞組容量的限制，運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)留意監(jiān)視公共繞組負(fù)荷。在此運(yùn)轉(zhuǎn)方式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自耦變壓器的容量不能得到充分利用。三、自耦變壓器的有功功率損耗(選學(xué)內(nèi)容)3.低壓側(cè)同時(shí)向高壓和中壓側(cè)傳輸功率或相反限制條件為低壓繞組容量，經(jīng)過容量最大為規(guī)范容量，這時(shí)自耦變壓器的效益最低?！纠?-6】知容量為150MVA的三相三繞組自耦變壓器，額定電壓為242/121/11kV，容量比為100/100/50，低壓側(cè)接有60MW，功率因數(shù)為0.8的發(fā)電機(jī)一臺(tái)，各側(cè)功率因數(shù)相等。試求:假設(shè)220kV系統(tǒng)向110kV系統(tǒng)傳輸功率75MVA，低壓側(cè)的發(fā)電機(jī)還可以向110kV系統(tǒng)傳輸多少功率？解屬高、低壓側(cè)同時(shí)向中壓側(cè)送電的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，此運(yùn)轉(zhuǎn)方式下應(yīng)監(jiān)視公共繞組不能過負(fù)荷，公共繞組負(fù)荷最大為75MVA。串聯(lián)繞組負(fù)荷為由得低壓繞組負(fù)荷為即低壓側(cè)的發(fā)電機(jī)還可以向110kV系統(tǒng)傳輸?shù)墓β蕿?7.5MVA。自耦變壓器的輸出功率達(dá)不到其額定容量。第六節(jié)變壓器的并列運(yùn)轉(zhuǎn)(1)變壓器并列運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)1)提高供電可靠性：通常采用兩臺(tái)及以上的變壓器并列運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)一臺(tái)變壓器因缺點(diǎn)退出運(yùn)轉(zhuǎn)，其他變壓器仍可繼續(xù)供電。2)可滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的需求：在低負(fù)荷時(shí)，可以使部分變壓器退出運(yùn)轉(zhuǎn)，以減少電能損耗。1)電壓比相等；2)短路阻抗相等；3)繞組銜接組別一樣。(2)變壓器的理想并列運(yùn)轉(zhuǎn)條件為1.電壓比不同的變壓器并列運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)兩臺(tái)變壓器的變比為兩臺(tái)變壓器的電壓比的幾何均值為圖9-11兩臺(tái)變比不同的單相變壓器并列運(yùn)轉(zhuǎn)如圖9-11所示，當(dāng)并列運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器一次側(cè)接電源，由于變壓器的電壓比不相等，在二次繞組產(chǎn)生的