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第五章 其它变压器 复习 变压器空载合闸时为什么会出现励磁涌流？ 励磁涌流的大小与什么有关？能有多大？ 变压器突然短路电流的大小与什么有关？ 会对变压器产生什么损伤？ 5.1 自耦变压器 应用：1、K2的联络变压器； 2 、自耦调压器——可调交流电源； 3 、异步电动机起动装置。 一、结构 一、二次既有磁联系又有电联系。 N1——一次绕组 N2——二次绕组，又称公共绕组 Aa——串联绕组 二、电磁关系： 变比：Ka=N1/N2 电流关系：F1+F2=F0 ∵N1I1+N2I2=N1I0 ∴忽略I0 ，则 I1=- I2/Ka （负号体现了I1与I2电流方向相反） 又∵ I=I1+I2=（- I2/Ka）+ I2=（1-1/Ka）I2 可见：当Ka1时I与I2同方向 ∴ 实际的电流关系为 三 容量： 双绕组变压器：SN=SN1=SN2 其中SN1、SN2又称电磁容量或设计容量（因为电能全部由磁路传递） 自耦变压器：额定容量SN=SAN=SaN=U1NI1N=U2NI2N 绕组容量：SAa=UAaI1N=[（N1-N2）/N1] U1NIN=（1-1/Ka）SAN Sax=U2NIN= U2N（1-1/Ka）I2N=（1-1/Ka）SAN 可见：SAa= SaxSN 即串联绕组与公共绕组额定容量相等，小于变压器额定容量。且Ka越接近于1，则各绕组的容量越小、绕组电流越小，越节省绕组及铁芯的造价。 在自耦变压器的输出容量中：S2=U2I2=U2（I1+I）=U2I1+U2I 其中：U2I1传导功率——由电路传递到二次侧 U2I电磁功率——由磁路传递到二次侧的功率，是变压器尺寸的设计依据。 四 优、缺点： 优点：1）成本低； 2）效率高（铁损、铜损小）； 3）运输、安装方便，占地小。 缺点：1）ZK小，短路电流大。（匝数少，故rk、xk比双绕组变压器小） 2）由于一、二次有电联系，故运行方式、保护装置复杂。 *：运行中必须注意： 1）一、二次侧都必须装设避雷器（防止高压侧过电压时引起低压绕组绝缘损坏） 2）中性点必须可靠接地（防止高压单相接地时低压侧的非接地相电压超过线电压而造成过电压） *：自耦变压器常设有一个第三绕组，采用Δ接法，容量约为额定容量的50%，目的是改善相电势波形，该绕组通常是低压绕组，与高、中压绕组间无电联系。连接组别为：YN，a0，d11 5.2 三绕组变压器 应用：联系三种不同电压等级的电网（联络变压器） 一 结构特点： 一个一次，两个二次绕组 为了方便绝缘，高压绕组位于外侧。若为降压变压器则低压位于最里面；升压变压器为了减少漏磁通（有利与功率传递并减小短路阻抗）将低压侧（即一次绕组）放在中压和高压绕组之间。见P70页图5-4 二 容量及接线： 容量：指三个绕组中绕组的额定容量最大的一个绕组的额定容量。容量配合：三种情况见P60页表4-1其中：100：100：100仅做成升压变压器。 标准连接组别：YN,yn0，d11和YN,yn0，y0两种 三 变比及电路： 变比：三个——K12、K13、K23 磁势平衡：F1+F2+F3=F0 I1+I2’+I3’=I0 等值电路： 5·3 分裂变压器 应用：1）多台发电机向一个电压等级的电网送电； 2）一台变压器向两条母线供电。 结构特点：以常见的三绕组为例 一个高压绕组——由两部分并联而成，各对应靠近一个低压绕组，绕组容量=SN 两个低压绕组——分裂绕组容量=0.5 SN 特点：1）分裂绕组间的距离较远，磁耦合较弱，漏抗大则短路阻抗大，即ZK23大； 2）每分裂绕组与高压绕组间较近，漏抗小则短路阻抗小，且相等即 ZK12= ZK13 等效电路（与三绕组变压器相同）见P73 页图5-7 优、缺点： 优点：1）短路时电压较稳定（由于高压一次绕组由两部分并联，ZA小，非故障二次侧电压几乎不受影响）；2）异步电动机起动条件有所改善（ZA小，电动机起动时的电压波动小，允许直接起动的容量可加大）3）有效限制短路电流（当一个分裂绕组短路时，短路阻抗大于普通的双绕组变压器。） 4）当变压器容量较大，二次电压较小时，变压器二次侧的输出电流和短路电流都会很大，这样就造成了变压器二次开关无法选择，造不出这么大额定电流的开关，造不出这么大开断电流的开关。将变压器的二次绕组一分为二，成二个绕组（一般电压相同），从而降低额定二次输出电流；同时，通过降低二个绕组的额定