第五章 电力系统中特种变压器.pptVIP

第五章电力系统中的特种变压器 本章内容 第一节三绕组变压器 三绕组变压器 结构特点 三绕组变压器的结构和双绕组变压器相似，在每个铁芯柱上同心排列着三个绕组，即高压绕组l、中压绕组2、低压绕组3 相互间传递功率较多的绕组应当靠得近些 三绕组变压器 电压方程式 以降压变压器为例，从高压电网传送来的功率分别传送到中压电网和低压电网。U1、U2、U3分别表示高压、中压和低压电压。 用每—绕组的自感系数和各绕组间的互感系数作为基本参数。令L1、L2、L3为各绕组自感系数，M12＝M21为1与2绕组间互感系数；M13=M31为1与3绕组间互感系数；M23=M32为绕组2与3间互感系数。 三绕组变压器 当外施电压为正弦波且稳定运行时，电压方程式： L1、L2、L3 为各绕组自感系数M12＝M21 为1与2绕组间互感系数M13=M31 为1与3绕组间互感系数M23=M32 为绕组2与3间互感系数 三绕组变压器 归算至初级侧的电压方程： 三绕组变压器 忽略励磁电流，做简化处理，定义： 三绕组变压器 三绕组变压器 组合参数的实验测定: 进行三次不同的短路试验测定每两绕组间的短路阻抗zk12、zk13、zk23，再分离出r1、r2、r3和x1、x2、x3 x1、x2、x3的数值与各绕组在铁芯上的相对位置有关。降压变压器按图5—1(b)排列，中压绕组放在中间，高、低压绕组距离为最大，xk13最大，约为xk12、xk23之和。 标准连接组： 三相三绕组变压器的标准连接组为YN，yn0，d11和YN，yn0，y0 单相三绕组变压器的标准连接组为I，I0，10 三绕组变压器 容量配合 容量——绕组通过功率的能力 三绕组变压器有一个初级侧和二个次级侧。两个次级侧的负载分配无固定关系 只要两个次级侧电流各自不超过额定值，两个次级侧电流归算至初级侧的相量和的值不超过初级侧额定电流，各种运行的配合都是允许的 通常采用变压器高压绕组的额定容量作为各绕组的容量基值 第二节自耦变压器 自耦变压器 双绕组变压器的高压绕组和低压绕组串联连接便成为自耦变压器 自耦变压器 自耦变压器的结构特点 双绕组变压器的一侧绕组作为自耦变压器的公共绕组，为初、次级侧所共有 另一侧绕组作为自耦变压器的串联绕组，串联绕组与公共绕组共同组成自耦变压器的高压绕组。 自耦变压器可作为升压变压器运行，也可作为降压变压器运行。 自耦变压器 基本方程式： 自耦变压器 磁势平衡关系 自耦变压器 电压分析 自耦变压器 简化等效电路 自耦变压器 令串联绕组与公共绕组之比为k 则： 令短路试验测得双绕组变压器短路阻抗为Zk 则： 自耦变压器 标称容量和电磁容量 自耦变压器初级、次级绕组间有电和磁的双重联系。从初级侧到次级侧，一部分通过绕组间电磁感应传递功率，一部分直接传导功率。铭牌额定容量是二者之和 串联绕组的额定容量为 公共绕组的额定容量为 结论：传导容量占标称额定容量的1/kA，绕组额定容量是铭牌标称额定容量的(1-1/kA)倍。 串联绕组和公共绕组可看做是双绕组变压器的两侧绕组，对双绕组变压器有两侧绕组容量相同，显然串联和公共绕组的容量也相同 自耦变压器 自耦变压器的优缺点 (一)节省材料 变压器的重量和尺寸是由绕组容量决定的。与普通双绕组变压器相比，在相同的标称容量情况下，自耦变压器有较小的绕组容量。 (二)效率较高 (三)有较小的电压变化率和较大的短路电流 (四)需有可靠的保护措施 第三节互感器 互感器 目的 ①扩大常规仪表的量程； ②使测量回路与被测系统隔离，以保障工作人员和测试设备安全； ③由互感器直接带动继电器线圈，为各类继电保护提供控制信号，也可以经过整流变换成直流电压，为控制系统或微机控制系统提供控制信号。 规格和指标 测量系统使用的电压互感器，其次级侧额定电压都统一设计成100V；电流互感器次级侧额定电流都统一设计成5A或1A。 互感器主要性能指标是测量精度，要求转换值与被测量值之间有良好的线性关系。 电压互感器规定了0.2、0.5、l、3等四个标准等级 电流互感器分为0.2、0.5、l.0、3.0和10.0 五个标准等级 互感器 电压互感器 高压绕组接到被测量系统的电压线路上，低压绕组接到测量仪表的电压线圈。 如仪表的个数不止一个、则各仪表的电压线圈都应并联 互感器 电压互感器的误差来源 变比误差：指U’2与U1的代数差值。负载的大小与所接仪表的数量有关，电压互感器本身有激磁电流和漏阻抗压降存在。这时，U’2≠U1，出现变比误差。 相角误差：U2与U1不同相，相角误差表示为-U2与U1的相位差。 减小误差的措施 使用——要求测试仪表有高阻抗，次级侧电流较小，接近于空载状态。电压互感器所能连接的仪表数量要受