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文檔簡介

1、3.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),3.2 單相變壓器的空載運行,3.3 單相變壓器的負載運行,3.4 變壓器的參數(shù)測定,3.5 標么值,3.6 變壓器的運行特性,3.7 三相變壓器,3.8 變壓器的并聯(lián)運行,變壓器是一種靜止電器,它通過線圈間的電磁感應,將一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能.,3.9 特種變壓器,基本要求: 1.掌握變壓器的基本工作原理、基本結(jié)構(gòu)與額定值; 2.通過對變壓器空載時磁通、電動勢的分析,掌握變壓器的電動勢、電壓和磁通的關(guān)系; 3.通過對變壓器空載電流和空載損耗的分析,掌握勵磁阻抗的物理意義; 4.通過對變壓器負載運行的分析,熟練掌握變壓器

2、的方程式、相量圖和等效電路; 5.通過實驗,掌握變壓器的參數(shù)測定方法; 6.掌握標么值的概念與計算方法; 7.熟練掌握變壓器的運行性能及其計算方法; 8.熟練掌握變壓器聯(lián)結(jié)組別的判定方法; 9.掌握變壓器并聯(lián)運行的理想條件; 10.了解自耦變壓器、儀用互感器、電焊變壓器和整流變壓器的工作原理和特點。,3.1 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu),3.1.1 基本工作原理和分類,一、基本工作原理,變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁耦合沒電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓,產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通,在兩繞組中分別感應電動勢。,只要(1)磁通有變化量;(2)一、二次繞組的匝數(shù)不同,

3、就能達到改變壓的目的。,二、分類,按用途分:電力變壓器和特種變壓器。,按繞組數(shù)目分:單繞組(自耦)變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。,按相數(shù)分:單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。,按鐵心結(jié)構(gòu)分:心式變壓器和殼式變壓器。,按調(diào)壓方式分:無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。,按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分:干式變壓器、油浸式變壓器和充氣式變壓器。,3.1.2 基本結(jié)構(gòu),一、鐵心,變壓器的主磁路,為了提高導磁性能和減少鐵損,用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。,變壓器的電路,一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。,油浸式變壓器的器身浸在變壓器油的油箱中。油是冷卻介質(zhì),又是絕緣介質(zhì)

4、。油箱側(cè)壁有冷卻用的管子(散熱器或冷卻器)。,將線圈的高、低壓引線引到箱外,是引線對地的絕緣,擔負著固定的作用。,二、繞組,四、油箱,三、絕緣套管,此外,還有儲油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器。,連接發(fā)電機與電網(wǎng)的升壓變壓器,返回,三相干式變壓器,接觸調(diào)壓器,電源變壓器,環(huán)形變壓器,控制變壓器,3.1.3 型號與額定值,一、型號,型號表示一臺變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級、冷卻方式等內(nèi)容,表示方法為,如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強迫油循環(huán)風冷三繞組銅線有載調(diào)壓,額定容量250000kVA,高壓額定電壓220kV電力變壓器,二、額定值,此外,額定值還有額定頻率、效

5、率、溫升等。,是指一次側(cè)所加的額定電壓, 是指一次側(cè)加額定電壓時二次側(cè)的開路電壓。在三相變壓器中額定電壓為線電壓。,3.2 單相變壓器的空載運行,3.2.1 電磁關(guān)系,一、物理情況,二、各電磁量參考方向的規(guī)定,1)性質(zhì)上: 與 成非線性關(guān)系; 與 成線性關(guān)系; 2)數(shù)量上: 占99%以上, 僅占1%以下; 3)作用上: 起傳遞能量的作用, 起漏抗壓降作用。,主磁通與漏磁通的區(qū)別,一次側(cè)遵循電動機慣例,二次側(cè)遵循發(fā)電機慣例。,強調(diào):磁通與產(chǎn)生它的電流之間符合右手螺旋定則;電動勢與感應它的磁通之間符合右手螺旋定則。,三、感應電動勢分析,1.主磁通感應的電動勢主電動勢,設(shè),則,有效值,相量,同理,二

6、次主電動勢也有同樣的結(jié)論。,可見,當主磁通按正弦規(guī)律變化時,所產(chǎn)生的一次主電動勢也按正弦規(guī)律變化,時間相位上滯后主磁通 。主電動勢的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)及主磁通的最大值成正比。,2.漏磁通感應的電動勢漏電動勢,漏電動勢也可以用漏抗壓降來表示,即,根據(jù)主電動勢的分析方法,同樣有,由于漏磁通主要經(jīng)過非鐵磁路徑,磁路不飽和,故磁阻很大且為常數(shù),所以漏電抗 很小且為常數(shù),它不隨電源電壓負載情況而變.,3.2.2 空載電流和空載損耗,一、空載電流,1. 作用與組成,2、性質(zhì)和大小,性質(zhì):由于空載電流的無功分量遠大于有功分量,所以空載電流主要是感性無功性質(zhì)也稱勵磁電流;,大小:與電源電壓和頻率、線圈匝

7、數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有關(guān),用空載電流百分數(shù)I0%來表示:,空載電流 包含兩個分量,一個是勵磁分量 ,作用是建立磁場,另一個是鐵損耗分量 ,主要作用是供鐵損耗。,3、空載電流波形,由于磁路飽和,空載電流與由它產(chǎn)生的主磁通呈非線性關(guān)系。,當磁通按正弦規(guī)律變化時,空載電流呈尖頂波形。,當空載電流按正弦規(guī)律變化時,主磁通呈尖頂波形。,實際空載電流為非正弦波,但為了分析、計算和測量的方便,在相量圖和計算式中常用正弦的電流代替實際的空載電流。,二、空載損耗,對于已制成變壓器,鐵損與磁通密度幅值的平方成正比,與電流頻率的1.3次方成正比,即,空載損耗約占額定容量的0.2%1%,而且隨變壓器容量的增大而下降

8、。為減少空載損耗,改進設(shè)計結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)質(zhì)鐵磁材料:優(yōu)質(zhì)硅鋼片、激光化硅鋼片或應用非晶態(tài)合金。,3.2.3 空載時的電動勢方程、等效電路和相量圖,一、電動勢平衡方程和變比,1、電動勢平衡平衡方程,(1)一次側(cè)電動勢平衡方程,忽略很小的漏阻抗壓降,并寫成有效值形式,有,則,可見,影響主磁通大小的因素有電源電壓和頻率,以及一次線圈的匝數(shù)。,重要公式,(2)二次側(cè)電動勢平衡方程,2、變比,定義,對三相變壓器,變比為一、二次側(cè)的相電動勢之比,近似為額定相電壓之比,具體為,Y,d接線,D,y接線,二、空載時的等效電路和相量圖,1、等效電路,一次側(cè)的電動勢平衡方程為,空載時等效電路為,由于 ,所以有時

9、忽略漏阻抗,空載等效電路只是一個 元件的電路。在 一定的情況下, 大小取決于 的大小。從運行角度講,希望 越小越好,所以變壓器常采用高導磁材料,增大 ,減小 ,提高運行效率和功率因數(shù)。,2、相量圖,根據(jù)前面所學的方程,可作出變壓器空載時的相量圖:,(1)以 為參考相量,(2) 與 同相, 滯后 ,,(3) 滯后 , ;,(4),(5),空載運行小結(jié),(1)一次側(cè)主電動勢與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡,若忽略漏阻抗壓降,則一次主電勢的大小由外施電壓決定.,(2)主磁通大小由電源電壓、電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定,與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無關(guān)。,(3)空載電流大小與主磁通、線圈匝數(shù)及磁路的磁阻

10、有關(guān),鐵心所用材料的導磁性能越好,空載電流越小。,(4)電抗是交變磁通所感應的電動勢與產(chǎn)生該磁通的電流的比值,線性磁路中,電抗為常數(shù),非線性電路中,電抗的大小隨磁路的飽和而減小。,3.3 單相變壓器的負載運行,3.3.1 負載運行時的電磁關(guān)系,變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上,二次接上負載的運行狀態(tài),稱為負載運行。,用圖示負載運行時的電磁過程,3.3.2 基本方程,一、磁動勢平衡方程,或,電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來,二次電流增加或減少必然引起一次電流的增加或減少.,用電流形式表示,二、電動勢平衡方程,根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出一、二次側(cè)電動勢平衡方程,負載運行時,忽略空載電流有:

11、,表明,一、二次電流比近似與匝數(shù)成反比。可見,匝數(shù)不同,不僅能改變電壓,同時也能改變電流。,3.3.3 等效電路及相量圖,一、折算,折算原則:1)保持二次側(cè)磁動勢不變;2)保持二次側(cè)各功率或損耗不變。,方法:(將二次側(cè)折算到一次側(cè)),折算:將變壓器的二次(或一次)繞組用另一個繞組(N2=N1)來等效,同時對該繞組的電磁量作相應的變換,以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變,用一個等效的電路代替實際的變壓器。,折算后的方程式為,二、等效電路,根據(jù)折算后的方程,可以作出變壓器的等效電路。,T型等效電路:,近似等效電路,簡化等效電路:,由簡化等效電路可知,短路阻抗起限制短路電流的作用,由于短路阻抗值很小,所以變壓

12、器的短路電流值較大,一般可達額定電流的1020倍。,三、相量圖,作相量圖的步驟對應T型等效電路, 假定變壓器帶感性負載。,作相量圖的步驟(假定帶感性負載)對應簡化等效電路,由等效電路可知,根據(jù)方程可作出簡化相量圖,思考題,作出變壓器帶上不同性質(zhì)負載時的簡化相量圖?,3.4 變壓器的參數(shù)測定,3.4.1 空載實驗,一、目的:通過測量空載電流和一、二次電壓及空載功率來計算變比、空載電流百分數(shù)、鐵損和勵磁阻抗。,二、接線圖,三、要求及分析,1)低壓側(cè)加電壓,高壓側(cè)開路;,4)求出參數(shù),5)空載電流和空載功率必須是額定電壓時的值,并以此求取勵磁參數(shù);,6)若要得到高壓側(cè)參數(shù),須折算;,7)對三相變壓器

13、,各公式中的電壓、電流和功率均為相值;,3.4.2 短路實驗,1.目的:通過測量短路電流、短路電壓及短路功率來計算變壓器的短路電壓百分數(shù)、銅損和短路阻抗。,2. 接線圖,3. 要求及分析,1)高壓側(cè)加電壓,低壓側(cè)短路;,3)同時記錄實驗室的室溫;,4)由于外加電壓很小,主磁通很少,鐵損耗很少,忽略鐵損,認為 。,5)參數(shù)計算,對T型等效電路:,四、短路電壓,短路時,當短路電流為額定值時一次所加的電壓,稱為短路電壓,記作,短路電壓也稱為阻抗電壓。,6)溫度折算:電阻應換算到基準工作溫度時的數(shù)值。,8)對三相變壓器,各公式中的電壓、電流和功率均為相值;,7)若要得到低壓側(cè)參數(shù),須折算;,短路電壓常

14、用百分值表示,短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小,而短路阻抗又直接影響變壓器的運行性能。,從正常運行角度看,希望短路電壓小些,這樣可使副邊電壓隨負載波動小些;從限制短路電流角度,希望它大些,相應的短路電流就小些。,3.5 標么值,標么值,就是指某一物理量的實際值與選定的同一單位的基準值的比值,即,一、定義,二、基準值的確定,1、通常以額定值為基準值。,2、各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準; 線值以額定線值為基準值,相值以額定相值為基準值; 單相值以額定單相值為基準值,三相值以額定三相值為基準值;,3、,三、優(yōu)點,四、缺點,標么值沒有單位,物理意義不明確。,3、折算前、后的標么值相等。線值的

15、標么值=相值的標么值; 單相值的標么值=三相值的標么值;,1、額定值的標么值為1。,2、百分值=標么值100% ;,4、某些意義不同的物理量標么值相等,3.6 變壓器的運行特性,3.6.1 電壓變化率,用相量圖可以推導出電壓變化率的表達式:,定義:是指一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差,與二次額定電壓的比值,即,電壓變化率是表征變壓器運行性能的重要指標之一,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。,由表達式可知,電壓變化率的大小與負載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。,3.6.2 電壓調(diào)整,為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi),通常在變壓器的高壓側(cè)設(shè)置抽頭,并裝設(shè)分

16、接開關(guān),調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組的工作匝數(shù),來調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。,分接開關(guān)有兩種形式:一種只能在斷電情況下進行調(diào)節(jié),稱為無載分接開關(guān)-這種調(diào)壓方式稱為無勵磁調(diào)壓;另一種可以在帶負荷的情況下進行調(diào)節(jié),稱為有載分接開關(guān)-這種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓。,中、小型電力變壓器一般有三個分接頭,記作UN 5%。大型電力變壓器采用五個或多個分接頭,例UN 2x2.5%或UN 8x1.5%。,3.6.3 損耗、效率及效率特性,鐵損耗與外加電壓大小有關(guān),而與負載大小基本無關(guān),故也稱為不變損耗。,一、變壓器的損耗,銅損耗分基本銅損耗和附加銅損耗?;俱~損耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗;附加損耗包括因集膚效應引

17、起的損耗以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。,變壓器的損耗主要是鐵損耗和銅損耗兩種。,鐵損耗包括基本鐵損耗和附加鐵損耗?;捐F損耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。,銅損耗大小與負載電流平方成正比,故也稱為可變損耗。,效率大小反映變壓器運行的經(jīng)濟性能的好壞,是表征變壓器運行性能的重要指標之一。,二、效率及效率特性,效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。,其中,效率表達式,變壓器效率的大小與負載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。,效率特性:在功率因數(shù)一定時,變壓器的效率與負載電流之間的關(guān)系=f(),稱為變壓器

18、的效率特性。,即當銅損耗等于鐵損耗(可變損耗等于不變損耗)時,變壓器效率最大:,或,為了提高變壓器的運行效益,設(shè)計時應使變壓器的鐵損耗小些。,令 ,則,3.7 三相變壓器,3.7.1 磁路系統(tǒng),一、組式磁路變壓器,二、心式磁路變壓器,特點: 1.三相磁路彼此無關(guān)聯(lián); 2.三相勵磁電流對稱。,特點: 1.三相磁路彼此有關(guān)聯(lián); 2.三相勵磁電流不對稱。,3.7.2 電路系統(tǒng),一、變壓器的端頭標號,二、單相變壓器的極性,一、二次繞組的同極性端同標志時,一、二次繞組的電動勢同相位。,一、二次繞組的同極性端異標志時,一、二次繞組的電動勢反相位。,三、三相變壓器的連接組別,連接組別:反映三相變壓器連接方式

19、及一、二次線電動勢(或線電壓)的相位關(guān)系。,連接組別可以用相量圖來判斷:,若高壓繞組三相標志不變,低壓繞組三相標志依次后移,可以得到Y(jié),y4、Y,y8連接組別。,1、Y,y連接,同名端在對應端,對應的相電動勢同相位,線電動勢 和 也同相位,連接組別為Y,y0。,同理,若異名端在對應端,可得到Y(jié),y6、Y,y10和Y,y2連接組別。,同理,若異名端在對應端,可得到Y(jié),y6、Y,y10和Y,y2連接組別。,Y,y6,若高壓繞組三相標志不變,低壓繞組三相標志依次后移,可以得到Y(jié),d3、Y,d7連接組別。,2、Y,d連接-11,同名端在對應端,對應的相電動勢同相位,線電動勢 和 相差3300,連接組別

20、為Y,d11。,同理,若異名端在對應端,可得到Y(jié),d5、Y,d9和Y,d1連接組別。,若高壓繞組三相標志不變,低壓繞組三相標志依次后移,可以得到Y(jié),d5、Y,d9連接組別。,3、Y,d1,同名端在對應端,對應的相電動勢同相位,線電動勢 和 相差300,連接組別為Y,d1。,同理,若異名端在對應端,可得到Y(jié),d7、Y,d11和Y,d3連接組別。,總之,對于Y,y(或D,d)連接,可以得到0、2、4、6、8、10等六個偶數(shù)組別;而Y,d(或D,y)連接,可以得到1、3、5、7、9、11等六個奇數(shù)組別。,變壓器的連接組別很多,為了便于制造和并聯(lián)運行,國家標準規(guī)定,Y,yn0、Y,d11、YN,d11

21、、YN,y0和Y,y0連接組為三相雙繞組電力變壓器的標準連接組別。,其中前三種最為常用:Y,yn0 連接的二次繞組可以引出中線,成為三相四線制,用作配電變壓器時可兼供動力和照明負載。Y,d11連接用于低壓側(cè)電壓超過400V的線路中。YN,d11連接主要用于高壓輸電線路中,使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。,3.7.3 磁路系統(tǒng)和繞組連接方式對電動勢波形的影響,i0中有無i03 ,看電路連接中有無i03通路,Y連接中,無i03通路,i0為正弦波;YN或D連接,i03可以在繞組中流過,i0為尖頂波。,單相變壓器,當磁路飽和時,u1為正弦波,和e1也是正弦波,而i0為尖頂波分解為基波i01和三次諧波i03

22、(忽略其它高效次諧波)。,對三相變壓器,由于繞組的連接方式不同,i0 中可能無i03 ,使和e1為非正弦波同樣可分解為基波和三次諧波(忽略其它高效次諧波) 。,中有無3 ,看磁路結(jié)構(gòu),三相組式變壓器, 3可以在鐵心中流過, 為平頂波;三相心式變壓器, 3不能在鐵心中流過,只能借助油和油箱壁等形成回路,磁路磁阻很大, 3很小, 基本為正弦波。,三相勵磁電流,返回,磁動與電勢的相位關(guān)系,返回,一、Y,y連接的三相變壓器,一次側(cè)Y接線,i03=0,i0為正弦波,磁通應為平頂波。,(2)對三相心式變壓器,3不能在鐵心中流過,只能借助油和油箱壁等形成回路,磁路磁阻很大, 3很小, 基本為正弦波,感應電動

23、勢 e 也基本為正弦波 。但通過油箱壁時將產(chǎn)生渦流損耗,造成局部過熱,降低變壓器的效率,因此,容量大于1800kVA時,不宜采用心式Y(jié),y連接。,(1)對三相組式變壓器,3可以在鐵心中存在,所以為平頂波,感應電動勢e 為尖頂波,其中的三次諧波幅值可達基波幅值的45%60%,使相電動勢的最大值升高很多,可能擊穿繞組絕緣,因此,三相組式變壓器不采用Y,y連接。,二、YN,y連接的三相變壓器,一次側(cè)YN接線,i03可以流過,i0為尖頂波,磁通應為正弦波,感應電動勢 e 也為正弦波 。,一次繞組Y連接, i03=0, i0為正弦波,應為平頂波,其中的3在二次繞組中感應電動勢e23,并在D內(nèi)產(chǎn)生i23。

24、i23建立的磁通23大大削弱3的作用,因此合成磁通和電動勢均接近正弦波。,三、D,y連接的三相變壓器,一次側(cè)D接線,i03可以流過,i0為尖頂波,磁通應為正弦波,感應電動勢 e 也為正弦波 。,四、Y,d連接的三相變壓器,五、Y,yn連接的三相變壓器,二次側(cè) yn 接線,負載時可以為三次諧波提供通路,使相電動勢波形得到改善。但是由于負載的影響,產(chǎn)生i23不能很大,所以相電動勢波形不能得到很好改善,這種情況基本與Y,y連接一樣,只適用于容量較小的三相心式變壓器,而組式變壓器仍然不采用。,結(jié)論:,(1)變壓器一次側(cè)是YN連接時,電動勢波為正弦。,(2)變壓器有一側(cè)是D連接時,電動勢波為正弦。,(3

25、)無論相電動勢是否為正弦波,但線電動勢一定是正弦波。,(4)若一定需要Y,y連接,則可以增加第三繞組,采用D接線,3.8 變壓器的并聯(lián)運行,3.8.1 并聯(lián)運行的理想條件,并聯(lián)運行的優(yōu)點:,并聯(lián)運行是指將幾臺變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線上,共同向負載供電的運行方式。,并聯(lián)運行的理想情況是:,1、空載時各變壓器繞組之間無環(huán)流;,2、負載后,各變壓器的負載系數(shù)相等;,3、負載后,各變壓器的負載電流與總的負載電流同相位。,1、提高供電的可靠性;,2、提高供電的經(jīng)濟性。,為了達到上述理想運行情況,并聯(lián)運行的變壓器需滿足以下條件:,1、各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等,即變比相同

26、;,2、各變壓器的連接組別相同;,3、各變壓器的短路阻抗(短路電壓)的標么值相等,且短路阻抗角也相等。,其中,第二條必須絕對滿足。,3.8.2 并聯(lián)條件不滿足時的運行分析,變比不等的兩臺變壓器并聯(lián)運行時,二次空載電壓不等。折算到二次側(cè)的等效電路如圖所示。,由等效電路可以列出方程式:,則二次側(cè)電流為:,一、變比不等時并聯(lián)運行,為了保證空載時環(huán)流不超過額定電流的10%,通常規(guī)定并聯(lián)運行的變壓器的變比差不大于1%。,當變壓器的變比不等時,在空載時,環(huán)流 就存在。變比差越大,環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小,即使變比差很小,也會產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在,既占用了變壓器的容量,又增加了變壓器的損耗,

27、這是很不利的。,二、連接組別不同時并聯(lián)運行,連接組別不同時,二次側(cè)線電壓之間至少相差300,則二次線電壓差為線電壓的51.8%,由于變壓器的短路阻抗很小,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流,會燒毀繞組,所以連接 組別不同絕不允許并聯(lián)。,三、短路阻抗標么值不等時并聯(lián)運行,由等效電路可知:,等效電路如圖所示。,可見,各臺變壓器所分擔的負載大小與其短路阻抗標么值成反比。,為了充分變壓器的容量,理想的負載分配,應使各臺變壓器的負載系數(shù)相等,而且短路阻抗標值相等。,變壓器運行規(guī)程規(guī)定:在任何一臺變壓器不過負荷的情況下,變比不同和短路阻抗標么值不等的變壓器可以并聯(lián)運行。又規(guī)定:阻抗標么值不等的變

28、壓器并聯(lián)運行時,應適當提高短路阻抗標么值大的變壓器的二次電壓,以使并聯(lián)運行的變壓器的容量均能充分利用。,為了使各臺變壓器所承擔的電流同相位,要求各變壓器的短路阻抗角相等。一般來說,變壓器容量相差越大,短路阻抗角相差也越大,因此要求并聯(lián)運行的變壓器的最大容量之比不超過3:1。,3.9 特種變壓器變壓器,3.9.1 自耦變壓器,功能獨特,用于特定場合的變壓器稱為特種變壓器,例如:自耦變壓器、三繞組變壓器、儀用互感器、電焊變壓器、整流變壓器等。,、結(jié)構(gòu)特點與用途,1、結(jié)構(gòu)特點:,低壓繞組是高壓繞組的一部分,一、二次繞組之間既有磁耦合,又有電聯(lián)系。,U1U2為一次繞組,匝數(shù)為 N1 ;,u1u2為二次繞組,匝數(shù)為 N2,又稱為公共繞組;,U1u1稱為串聯(lián)繞組,匝數(shù)為 N1-N2 。,2、用途:用來連接兩個電壓等級相近的電力網(wǎng),作為兩電網(wǎng)的聯(lián)絡變壓器; 在實驗室中常采用二次側(cè)有滑動觸頭的自耦變壓器作為調(diào)壓器; 異步電動機的降壓起動設(shè)備。,二、基本電磁關(guān)系,1電壓關(guān)系,2電流關(guān)系,大小關(guān)系為:,3容量關(guān)系,自耦變壓器額定容量,串聯(lián)繞組U1u1的容量,公共繞組u1u2的容量,變壓器的額定容量(銘牌容量)是由繞組容量(又稱電磁容量或設(shè)計容量)決定的。,雙繞組變壓器:一、二次繞組只有磁聯(lián)系,沒有電聯(lián)系,功率傳遞只靠電磁感應, 額定容量等于一次繞組容量或二次繞組容量

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