电机学2变压器.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,1,篇 变压器,变压器的结构和工作原理,变压器的运行分析,三相变压器,其它形式变压器,第,1,章 变压器的用途、分类基本结构和额定,1.1,变压器的用途和分类,变压器是一种静止的电机,。利用电磁耦合把电能或信号从一个电路传到另一个电路中，它对电能的经济传输，灵活分配和安全使用起着重要作用，在电能测试、控制和特殊用电设备上应用广泛。在电力系统中，把一种电压的交流电变成同一频率的另一电压交流电，在通讯系统中，主要用于传递信息及阻抗变换，此外在调压，变压，变流等都有其用处。,常用的变压器有用于电力系统传输电能的,电力变压器、,给锅炉供电的,电炉变压器，,用于电力机车供电的,整流变压器,，及,电压互感器,，,电流互感器,等。,变压器在电能传输过程中的地位,。变压器的总容量大致相当于发电机容量的,6_8,倍。输电过程中，通常先将电压升高，通过高压电线传到远方的城市，然后经过降压变压器降为,10KV,电压，在经配电变压器送给分配给用户，电压为,6KV,或,380/220V,。,按用途分：电力变压器、特种变压器、互感器。,按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。,按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。,按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。,按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器,。,按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。,1.2,变压器的结构,一 主要结构部件（油浸式电力变压器）,主要由,铁芯、线圈、油箱和绝缘套,管等组成。,铁芯,：主磁通经过的磁路部分，用硅钢片涂绝缘漆（可提高磁路的导磁性能和减少涡流损耗）叠压或卷压而成，分叠片和渐开线式两种，叠片又分为芯式和壳式。芯式用铁量少，结构简单，散热好，大多数采用此种结构，壳式用铜量少，适用于小容量变压器。渐开线式（规格渐开线形状硅钢片插装而成），优点节省硅钢片。硅钢片也采用不同的排法，因为铁心磁回路不能有间隙，这样才能减少变压器的励磁电流，即相邻两层铁心叠片的接缝要互相错开。,线圈,：变压器的电路部分，用绝缘的铜线和铝线制成，用同心式和交迭式两种，根据绕制特点又分为很好。,油箱,：机械支撑，冷却散热和保护作用。,油,：绝缘和冷却作用。,套管,：绝缘作用。,用作高压线圈：电压高，电流小，导线细，匝数多，圆线绕成多层圆筒式线圈。,用作低压线圈：电压低，电流大，导线截面大，匝数少，采用扁线绕成单层或双层。,连接发电机与电网的升压变压器,连接发电机的封闭母线,与电网相连的高压出线端,返回,三相干式变压器,接触调压器,电源变压器,环形变压器,控制变压器,1.3,、型号与额定值,型号,型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容，表示方法为,如,OSFPSZ-250000/220,表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有载调压，额定容量,250000kVA,，,高压额定电压,220kV,电力变压器,额定值,此外，额定值还有,额定频率,、,效率、温升,等。,指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。,额定容量,指长期运行时所能承受的工作电压,额定电压,是指一次侧所加的额定电压，是指一次侧加额定电压时二次侧的开路电压。在三相变压器中额定电压为线电压。,三者,关系,：,单相：三相：,指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流,额定电流,1.4,、,基本工作原理,变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。,只要,(1),磁通有变化量,;(2),一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。,原边,：一次绕组，原绕组,副边：二次绕组（次级线圈），副边绕组,注感应电动势的正方向与磁通正方向符合右手螺旋关系。,原理,：原边从电源吸取电功率，通过磁场（电磁感应）,传到付边绕组，然后后将电功率传送到负载,原、副过感应电动势之比等于匝数之比，其与原、副边电压比接近，所以改变匝数就可以变换电压。,变压器的工作原理；原边绕组从电源吸取电功率，借助磁场媒介，根据电磁感应原理，传递到副过绕组，然后在将电功率传递到负载,第,2,章变压器的运行分析,变压器空载运行,变压器的负载运行,变压器参数的测定,标幺值,变压器的运行特性,2.1,变压器的空载运行,1,物理情况,变压器空载运行时的物理情况,空载运行状态：原边接电压，副边开路的运行状态，此时为空载运行状态，原边的电流为空载电流,i,。，空载磁动势,i,0,N,1,，建立空载磁场。,主磁通，在铁芯中闭合流通，同时交链原、副绕组，是实现能量转换和传递的主要因素。,漏磁通通过非磁性介质（空气或变压器油）只与原边相交链，占一小部分。交变的磁通会产生感应电动势,。,各电磁量参考方向的规定,1,）性质上：与 成非线性关系；与 成线性关系,；,2,）数量上：占,99%,以上，仅占,1%,以下,；,3,）作用上：起传递能量的作用，起漏抗压降作用。,主磁通与漏磁通的,区别,一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。,强调,：,磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。,2,感应电动势,（,1,）,主磁通感应的电动势,主电动势,设,则,有效值,相量,同,理，二次主电动势也有同样的结论。,可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通 。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。,（,2,）漏磁通感应的电动势,漏电动势,漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即,根据主电动势的分析方法，同样有,由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常数,所以漏电抗 很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变,.,3,电动势平衡方程和变比,(1),电动势平衡平衡方程,一次侧电动势平衡方程,忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有,则,可见，影响主磁通大小的因素有,电源电压,和,频率,，以及,一次线圈的匝数,。,重要公式,二次侧电动势平衡方程,(2),变比,定义,对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为额定相电压之比，具体为,Y,，,d,接线,D,，,y,接线,4.,励磁电流,空载运行时，由空载电流建立主磁场，所以,空载电流又叫激磁电流。,空载电流即励磁电流：电流和磁通的关系,（,1,）铁心磁路不饱和且无铁损时,B-H,线性关系，,B,（,）,-H,（,I,）线性关系。,（,2,）磁路饱和，不计铁损时，磁通为正弦波，电流为尖顶波。,（,3,）磁路饱和且考虑铁损时，为尖顶波且励磁电流超前磁通一个小角度,空载电流波形,由于磁路饱和，空载电流与由它产生的主磁通,呈非线性关系。,当磁通按正弦规律变化时，空载电流呈尖顶波形。,当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。,实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。,实际的磁通与磁化电流曲线是一条磁滞回线。励磁电流为不对称的尖顶波，超前于主磁通一个角度，励磁电流可以分解为两个分量：磁化电流与主磁通同相位用以建立磁场；另一分量为超前主磁通,90,0,，即与外施电压同相位的有功电流，即原边绕组向电源吸收电功率用以供给磁滞损耗。实际电路中还有涡流损耗即还有一个有功电流分量,i,W,，则,i,Fe,=,i,h,+i,W,，实际空载电流,i,0,=,i,U,+i,Fe,。,实际中用正弦波代替尖顶波，等效条件为两者的频率相等；有效值相等；等效电流的相位应保证向电源吸取的有功功率等于铁耗。,(1)i,U,磁化电流：空载电流的无功分量，单纯的磁化作用。,当外加正弦电压时，感应电动势为正弦波，主磁通为正弦波时，磁化电流的波形畸变为尖顶波。,磁化电流的大小和波形取决于铁芯的饱和程度，即取决于磁通密度,Bm,的大小。,(2)i,Fe,铁耗电流：空载电流的有功分量，对应磁滞损耗和涡流损耗。,铁损包括磁滞损耗和涡流损耗,一般的电力变压器磁化电流远大于铁耗电流。,空载损耗,对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与电流频率的,1.3,次方成正比，即,空载损耗约占额定容量的,0.2%,1%,，而且随变压器容量的增大而下降。,为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。,5,空载时的等效电路和相量图,(1),等效电路,一次侧的电动势平衡方程为,空载时等效电路为,励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路具有饱,和,特性，所以 不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。,由于 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个 元件的电路。在 一定的情况下，大小取决于 的大小。从运行角度讲，希望 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 ，减小 ，提高运行效率和功率因数。,(2),相量图,根据前面所学的方程，可作出变压器空载时的相量图：,（,1,）以 为参考相量,（,2,）与 同相，滞后 ，,（,3,）滞后 ，；,（,4,）,（,5,）,空载运行小结,（,1,）一次绕组漏抗,Z,1,=R,1,+jX,1,，,X,反映感应电动势的作用。是常数,（,2,）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关,。,（,3,）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。,（,4,）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。,变压器的外特性：指副边端电压与负载电流的关系叫做变压器的外特性。,实际运行中，电力变压器带的负载通常都是电感性负载，所以端电压通常下降的。,电压变化率：反应供电电压稳定性的指标。,变压器原边接额定电压，副边开路时，副边端电压,U,20,就是副边额定电压,U2N,，,接上负载之后，副边电压为,U,2,，与,U,20,的差与,U,2N,的比值就叫电压变化率。,用简化等效电路表示变压器在额定负载下的工作情况,其电压变化率为，当不在额定负载下运行,时，,2.2,单相变压器的负载运行,1,负载运行时的电磁关系,变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为,负载运行,。,用图示负载运行时的电磁过程,2,基本方程,磁动势平衡方程,电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少,.,。,I,;,I,:,:,L,作用,它起平衡二次磁动势的,另一个是负载分量,产生主磁通,它用来,一个是励磁电流,两个分量,变压器的负载电流包括,表明,1,0,&,&,电动势平衡方程,根据基尔霍夫电压定律可写出一、二次侧电动势平衡方程,负载运行时,忽略空载电流有,:,表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。,3,折算,折算原则,：,1,）,保持二次侧磁动势不变；,2,）保持二次侧各功率或损耗不变。,方法,：,（将二次侧折算到一次侧,),折算：,将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组,(N,2,=N,1,),来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变,用一个等效的电路代替实际的变压器。,折算后的方程式为,4,等效电路,根据折算后的方程，可以作出变压器的等效电路。,T,型等效电路,：,近似等效电路,简化等效电路：,其中,分别称为,短路电阻,、,短路电抗,和,短路阻抗,。,由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额定电流的,10,20,倍。,5,相量图,作相量图的,步骤,对应,T,型等效电路，假定变压器带感性负载,。,已知：,U,2,，,I,2,R,2,X,2,作相量图的,步骤（假定带感性负载）,对应简化等效电路,由,等效电路可知,根据方程可作出简化相量图,铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关，故也称为不变损耗。,6,变压器的损耗,铜损耗,分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。,变压器的损耗主要是,铁损耗,和,铜损耗,两种。,铁损耗,包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。,铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。,2.3,变压器的参数测定,1,空载实验,(1),目的,：,通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗,。,(2),接线图,(3),要求及分析,W,A,V,V,*,*,1,）低压侧加电压，高压侧开路,；,4,）求出参数,5,）空载电流和空载功率必须是,额定电压,时的值，并以此求取励磁参数；,6,）若要得到高压侧参数，须折算,；,7,）对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；,2,短路实验,(1),目的,：,通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。,(2),接线图,(3),要求及分析,1,）高压侧加电压，低压侧短路,；,W,A,V,*,*,3,）同时记录实验室的室温；,4,）由于外加电压很小，主磁通很少，铁损耗很少，忽略铁损，认为,。,5,）参数计算,对,T,型等效电路：,(4),短路电压,短路时，当短路电流为额定值时一次所加的电压，称为短路电压，记作,短路电压也称为阻抗电压,。,6,）温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值。,8,）,对三相变压器，各公式中的电压、电流和功率均为相值；,7,）若要得到低压侧参数，须折算；,短路电压常用百分值表示,短路电压的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影响变压器的运行性能。,从正常运行角度看，希望短路电压小些，这样可使副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度，希望它大些，相应的短路电流就小些。,四月四号,2.4,标么值,标,么,值,就是指某一物理量的实际值与选定的同一单位的基准值的比值,即,一、定义,二、基准值的确定,1,、,通常以额定值为基准值。,2,、,各侧的物理量以各自侧的额定值为基准；,线值以额定线值为基准值，相值以额定相值为基准值；,单相值以额定单相值为基准值，三相值以额定三相值为基准值；,3,、,标么值,=,实际值,基准值,变压器的基值,:,常选各物理量的额定值作为基值。,U,1N,、,I,1N,、,S,N,=U,1N,I,1N,=U,2N,I,2N,、,Z,1N,=U,1N,/I,1N,、,Z,2N,=U,2N,/I,2N,变压器的,标么值,三、优点,四、缺点,标么值没有单位，物理意义不明确。,单相,3,、,折算前、后的标么值相等。线值的标么值,=,相值的值；,值的标么值,=,三相值的标么值；,1,、,额定值的标么值为,1,。,2,、,百分值,=,标么值,100%,；,4,、某些意义不同的物理量标么值相等,2.5,变压器的运行特性,1,电压变化率,用相量图,可以推导出电压变化率的表达式,：,定义：是指一次侧加,50Hz,额定电压、二次空载电压与带负载后在某功率因数下的二次电压之差，与二次额定电压的比值，即,电压变化率是表征变压器运行性能的重要指标之一,它大小反映了供电电压的稳定性。,式中,称为负载系数,由表达式可知，电压变化率的大小与负载大小、性质及变压器的本身参数有关。,1.0,0,1.0,2,电压调整,为了保证二次端电压在允许范围之内,通常在变压器的高压侧设置抽头,并装设分接开关,调节变压器高压绕组的工作匝数,来调节变压器的二次电压。,分,接,开关有两种形式：一种只能在断电情况下进行调节，称为无载分接开关,-,这种调压方式称为无励磁调压；另一种可以在带负荷的情况下进行调节，称为有载分接开关,-,这种调压方式称为有载调压。,中、小型电力变压器一般有三个分接头，记作,U,N,5%,。,大型电力变压器采用五个或多个分接头,例,U,N,2x2.5%,或,U,N,8x1.5%,。,效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变压器运行性能的重要指标之一。,3,效率及效率特性,效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。,效率表达式,变压器效率的大小与负载的大小、功率因数及变压器本身参数有关。,效率特性：,在功率因数一定时，变压器的效率与负载电流之间的关系,=f(),称为变压器的效率特性。,即当,铜损耗等于铁损耗,(,可变损耗等于不变损耗,),时,变压器效率最大：,或,为了提高变压器的运行效益，设计时应使变压器的铁损耗小些。,令,则,第,3,章 三相变压器,3.1,磁路系统,一、组式磁路变压器,二、心式磁路变压器,特点是：三相磁路彼此无关联。,特点是：三相磁路彼此有关联。,3.2,电路系统,一、变压器的端头标号,绕组名称,单相,变压器,三相变压器,中性点,首端,末端,首端,末端,高压绕组,U1(A),U2(X),U1,、,V2(B),、,W1,U2,、,V2,、,W2(C),N,低压绕组,U1(a),U2(x),u1,、,v1(b),、,w1,u2,、,v2,、,w2(c),n,中压绕组,U1,m,U2,m,U1,m,、V1,m,、W1,m,U2,m,、V2,m,、W2,m,N,m,二、单相变压器的极性,*,*,一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组的电动势同相位。,*,*,*,*,*,*,一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。,三、三相变压器的连接组别,连接组别,：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。,三相变压器的,连接组别,不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。,理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二次侧线电动势（可电压）的相位差总是,30,0,的整数倍。因此可以采用时钟表示法,作为时钟的分针，指向,12,点，作为时钟的时针，其指向的数字就是三相变压器的组别号。组别号的数字乘以,30,0,，就是二次绕组的线电动势滞后于一次侧电动势的相位角。,连接组别可以用相量图来判断：,若,高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到,Y,y4,、,Y,y8,连接组别。,1,、,Y,，,y,连接,同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 也同相位，连接组别为,Y,，,y0,。,同理，若异名端在对应端，可得到,Y,，,y6,、,Y,y10,和,Y,y2,连接组别。,若,高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到,Y,d3,、,Y,d7,连接组别。,2,、,Y,，,d,连接,-11,同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 相差,330,0,，,连接组别为,Y,，,d11,。,同理，若异名端在对应端，可得到,Y,，,d5,、,Y,d9,和,Y,d1,连接组别。,若,高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到,Y,d5,、,Y,d9,连接组别。,3,、,Y,，,d,连接,-1,同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势 和 相差,30,0,，,连接组别为,Y,，,d1,。,同理，若异名端在对应端，可得到,Y,，,d7,、,Y,d11,和,Y,d3,连接组别。,总之，对于,Y,，,y,（或,D,，,d,）,连接，可以得到,0,、,2,、,4,、,6,、,8,、,10,等六个偶数组别；而,Y,，,d,（或,D,，,y,）,连接，可以得到,1,、,3,、,5,、,7,、,9,、,11,等六个奇数组别。,变压器的连接组别很多，为了便于制造和并联运行，国家标准规定，,Yyn0,、,Yd11,、,YNd11,、,YNy0,和,Dyn11,连接组为三相双绕组电力变压器的标准连接组别。,其中前三种最为常用：,Yyn0Dyn11,连接的二次绕组可以引出中线，成为三相四线制，用作配电变压器时可兼供动力和照明负载。,Y,d11,连接用于低压侧电压超过,400V,的线路中，额定容量不超过,6300kVA,的电力变压器。,YN,d11,连接主要用于高压输电线路中，使电力系统的高压侧可以接地。,3.3,磁路系统和绕组连接方式对电动势波形的影响,i,0,中有无,i,03,看电路连接中有无,i,03,通路，,Y,连接中，无,i,03,通路,i,0,为正弦波,;YN,或,D,连接,i,03,可以在绕组中流过，,i,0,为尖顶波。,单相变压器，当磁路饱和时，,u,1,为正弦波，,和,e,1,也是正弦波，而,i,0,为尖顶波,分解为基波,i,01,和三次谐波,i,03,（忽略其它高效次谐波）。,对三相变压器，由于绕组的连接方式不同，,i,0,中可能,i,03,，使,和,e,1,为非正弦波,同样可,分解为基波和三次谐波,（忽略其它高效次谐波）。,中有无,3,，,看磁路结构，三相组式变压器，,3,可以在铁心中流过，,为平顶波；三相心式变压器，,3,不能在铁心中流过，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大，,3,很小，,基本为正弦波。,三相励磁电流,返回,磁通与电势的相位关系,返回,一、,Y,，,y,连接的三相变压器,一次侧,Y,接线，,i,03,=0,，,i,0,为正弦波，磁通,应为平顶波。,（,2,）对,三相心式变压器,，,3,不能在铁心中流过，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大，,3,很小，,基本为正弦波，感应电动势,e,也基本为正弦波。但通过油箱壁时将产生涡流损耗，造成局部过热，降低变压器的效率，因此，容量大于,1800kVA,时，不宜采用心式,Y,，,y,连接。,（,1,）对,三相组式变压器,，,3,可以在铁心中存在，所以,为平顶波，感应电动势,e,为尖顶波，其中的三次谐波幅值可达基波幅值的,45%60%,，使相电动势的最大值升高很多，可能击穿绕组绝缘，因此，三相组式变压器不采用,Y,，,y,连接。,二、,YN,，,y,连接的三相变压器,一次侧,YN,接线，,i,03,可以流过，,i,0,为尖顶波，磁通,应为正弦波，感应电动势,e,也为正弦波。,一次绕组,Y,连接，,i,03,=0,，,i,0,为正弦波，,应为平顶波，其中的,3,在二次绕组中感应电动势,e,23,，,并在,D,内产生,i,23,。,i,23,建立的磁通,23,大大削弱,3,的作用，因此合成磁通和电动势均接近正弦波。,三、,D,，,y,连接的三相变压器,一次侧,D,接线，,i,03,可以流过，,i,0,为尖顶波，磁通,应为正弦波，感应电动势,e,也为正弦波。,四、,Y,，,d,连接的三相变压器,五、,Y,，,yn,连接的三相变压器,二次侧,yn,接线，负载时可以为三次谐波提供通路，使相电动势波形得到改善。但是由于负载的影响，产生,i,23,不能很大，所以相电动势波形不能得到很好改善，这种情况基本与,Y,，,y,连接一样，只适用于容量较小的三相心式变压器，而组式变压器仍然不采用。,结论：,（,1,）变压器一次侧是,YN,连接时，电动势波为正弦。,（,2,）,变压器有一侧是,D,连接时，电动势波为正弦,。,（,3,）,无论相电动势是否为正弦波，但线电动势一定是正弦波。,（,4,）若一定需要,Y,，,y,连接，则可以增加第三绕组，采用,D,接线,3.4,变压器的并联运行,3.8.1,并联运行的理想条件,并联运行的优点：,并联运行是指将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。,并联运行的理想情况是：,1,、空载时各变压器绕组之间无环流；,2,、负载后，各变压器的负载系数相等；,3,、负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。,1,、提高供电的可靠性；,2,、提高供电的经济性。,为了达到上述理想运行情况，并联运行的变压器需满足以下条件：,1,、各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；,2,、各变压器的连接组别相同；,3,、各变压器的短路阻抗（短路电压）的标么值相等，且短路阻抗角也相等。,其中，第二条必须绝对满足。,2,并联条件不满足时的运行分析,变比,不等的两台变压器并联运行时，二次空载电压不等。折算到二次侧的等效电路如图所示。,由等效电路可以列出方程式：,则二次侧,电流为：,一、变比不等时并联运行,为了保证空载时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,1%,。,当变压器的变,比,不等时，在空载时，环流 就存在。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。,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,30,0,，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空载环流，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,由等效电路可知：,等效电路如图所示。,可见，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。,为了充分变压器的容量，理想的负载分配，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗标值相等。,变压器运行规程规定：在任何一台变压器不过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器可以并联运行。又规定：阻抗标么值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻抗标么值大的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量均能充分利用。,为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。一般来说，变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过,3,：,1,。,第,4,章自耦变压器、三绕组变压器和互感器,4.1,自耦变压器,1.,电流和电压关系,2.,容量关系,3.,主要优缺点,4.2,三绕组变压器,*,1.,联接组号,YNyn0d11.,高中低压三绕组,2.,分析方法与等效电路,3.,参数测定,4.3,互感器,作用：实现二次侧测量回路与一次侧高压电路的电气隔离。是一种测量设备,1.,电压互感器（,PT,）,：,U1/U2=N1/N21.,二次测标准电压为,100V,或 。运行时相当于空载运行变压器,注意,(1,）二次侧不允许短路；,（,2,）铁心和二次绕组的一端必须可靠接地；,（,3,）二次侧不能并过多的仪表（考虑容量）,V,2.,电流互感器（,CT,）,：,I1/I2=N2/N11.,二次测标准电压为,5A,或,1A,.,运行时相当一台短路运行的变压器,注意,(1,）二次侧不允许开路；,（,2,）二次绕组必须可靠接地；,（,3,）二次侧不能串过多的电流表（考虑容量）,A,