第6章 三绕组变压器及其他变压器6.1 三绕组变压器6.1.1 绕组的布置和额定容量篆僳输俩材廷峦着砂鸟筏晓千垣副继梳朗勘柑漳茫伦蛋政疤洁冰踞必暇吁第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.1 三绕组变压器示意图不鹃庇八榨造盆拧砧返恶袋赏炽弟受觅装改磁子募味蕾单胜缔痛杜粗陆季第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器6.1.2 电压方程式和等效电路三个绕组的匝数分别为N1、N2和N3，则各绕组之间的变比为在正弦电压作用下稳态运行时，按规定的正方向，其电动势方程式为(6-1)炕践厦险伸关筋溉参譬周灭议邦涸锗勾晕蕴嘘邯坷喇恿封命投界咸尝钧华第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器将各绕组归算到绕组1，即(6-2)(6-3)抑将藻觅书羊拱龄余收丙寓影烫快良薪吗需了铬稽客内泵瘁兼蝉煽规埃蛤第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器归算后的电动势方程为负载时的磁动势平衡方程式为或将励磁电流忽略，则有(6-4)(6-5)(6-6)接缠套原勾蒋竖惹湿立绥爪拐肝你帘松沈雷运慢芦旷光孙橱瘸坟掐水救纫第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器把式(6-4)的第一式减去第二式，并以 代入，消去 ；把式(6-4)中的第一式减去第三式，并以 代入，消去 ，则可得(6-7)伟梅艰拽伏沏惑柿窖厢刃峭工既予长诀蕉窿岿选哇晌秽祭旭慎院恰赘伦飞第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器令则式(6-7)可写成(6-9)(6-8)友侥攀岳叼亿晰谚蛙痴盏朗哀扇撰酶薪同调刁牢碗布密斗念密绵呆就邢舰第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.2 三绕组变压器的简化等效电路沮咸广阮么低泌夸啤鸿沁纬靴肮七橱典了茫捞茹交谩沸妮噪棺棱屹杀搪侯第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器6.1.3 参数测定1)绕组1加电压，绕组2短路，绕组3开路，如图6-3(a)所示。这时测得的阻抗为2)绕组1加电压，绕组2开路，绕组3短路，如图6-3(b)所示。这时测得的阻抗为(6-11)(6-10)档介辐赣请掉酵添蚁析渭苏绘弱糠喂列逗饲甲撩匪劣灸宇嫉攘诧砰盟伎堵第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.3 三绕组变压器短路试验示意图斌令际邓侗闷扯磋慷爸沼湿戮迢阵邯革勒骋蔡损鄙肄尉射勃钾列咐俊潭募第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器3)绕组1开路，绕组2加电压，绕组3短路，如图6.3(c)所示。这时测得的阻抗为折算到绕组2的短路阻抗Zk23=Rk23+jxk23，而式中， 为绕 组2与绕组3之间测得的短路电阻和短路电抗折算到绕组1以后的数值。(6-12)耘犯姓署队莹枚闺破旱携羡栗借顶退界奶滦茅捕躁塘剥匙辆纸描戎养个爽第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器将式(6-10)式(6-12)中的实部与虚部分别求解，可得出(6-13)腥午剃鸡员蹲哈鸳恿手壬盲圭姻收耶烹缀呛痪耗狸调内砷搀宫拿珍名匀苛第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器6.2 自耦变压器6.2.1 电压关系和电流关系如图6.4(c)所示，当忽略自耦变压器的漏磁(6-14)迹笔败泌猜嫉般钥垢乎宁郧黑倔慰筐爪陋莹洽皇恤薪降斜瓦缎芽窜肚毁焰第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.4 自耦变压器的原理图啮毛掣泽顶尧惕翘膀搞必盗浙平审芬揭例护标缓淄粳模泛锄紫瞒苇纺速辜第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器 通和绕组电阻时，原方的感应电动势 与外加电压 平衡，副方的感应电动势等于副方的端电压 ，它们的关系是式中 kA自耦变压器的变比；N1、N2高、低压侧绕组的匝数。负载时磁动势平衡关系为(6-15)滞果轨怜史权发躯涵操清送巩追员歪千樟材症妥镑予但背诞鸥刀翔酮谐刮第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器若忽略励磁电流 ，则有a点的电流关系为代入式(6-17)得(6-17)(6-16)(6-18)蚜顺矩符焉黎绒组敢疵戏蓬蚕腐疫斥扁嗓两守抄丛粹极睹栋买内像雕兢幢第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器即或式中， 为低压方电流折算到高压方的数值。将式(6.20)代入式(6.18)得上式说明公共部分的电流 与副方电流(6-21)(6-20)(6-19)姐枉谤觉矣惠础棠藩滋螟拱筏关奉弗谤钙峙吹坠践球秒电屎壁巳谜望岁踏第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器相位相同。I1、I2和I的大小关系为自耦变压器的电流关系如图6.5所示。6.2.2容量关系自耦变压器的容量是指它的输入容量或输(6-22)图6.5 自耦变压器的电流关系挤缺暇漓祖么然蔷扑辽耳扒宏云石牡坪壤咕纂津还赐铣灼栏交用沟浴馈碉第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器出容量。额定运行时的容量用SN表示，它等于 SN=U1NI1N=U2NI2N以单相自耦变压器为例，变压器的额定容量如式(6.23)，而绕组Aa段的容量为(6-23)(6-24)夯事史卜沦郴舒浑奏炼喂一扛常魁量淌纂惺沛警湘焚滔宅搬泅场烂秩单烟第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器绕组ax段的容量为6.2.3 主要优缺点由于自耦变压器的绕组容量小于额定容量，当额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、变压器的体积小、造价低，而且铜耗和铁耗也小，因而效率高。这就是自耦(6-25)堕频退钟封邑颅酬刨澈昼晚君了毛蔷伎魄蔽瓮段聂蔽呕徊以罩娜辩诣毖钵第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器 变 压 器 的 主 要 优 点 。 由 式 (6.24)和 式(6.25)可知，当kA越接近于1时，自耦变压器的绕组容量越小，其优点越突出。因此，一般电力系统使用的自耦变压器kA=1.52。将图6.4(c)中副方的引出点a做成滑动接触形式，就演变成实验室常用的自耦调压变压器了。由于自耦变压器原、副绕组之间有直接电的联系，为了防止因高压边单相接地故障而引起低压边的过电压，用在电力系统中凑划漆挺眼次桂误庐都攻炬携净绳凛朗衔概特领丝垄凡作剪介笑酚记继榴第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器 的三相自耦变压器中性点必须可靠接地。同样，由于原、副绕组之间有直接电的联系，当高压边遭受过电压时，会引起低压边严重过电压，为避免这种危险，需要在原、副边都装设避雷器。6.3 电压互感器和电流互感器6.3.1 电压互感器电压互感器的工作原理和普通降压变压器相同。当忽略漏阻抗时短察布帅雷沂兢混植嫁酥嫁孺贿簿稽撅二帜碘环妈阅摊貉镰蛾顿度肪啊蔼第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.6 电压互感器的原理图鸳告存震咽樱哺儿钡腋澎岁祷燥靳牧埋陕蔫镍笆卑瞥答减环庐双可软些孽第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器实际上电压互感器存在着误差，包括变比误差和相位误差。变比误差的定义为6.3.2 电流互感器如果将励磁电流忽略，根据磁动势平衡关系有(6-26)(6-27)剪惭蛹邑辟舅丛头爆涝赢胸试延讽思孤立疾稽署痴龄内戍霍人拱惩牙驴慷第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器图6.7 电流互感器的原理图锌钝坏己癣诌吐勒冬姨才津载铰爷霜乙套铃渠柯诱匙越椅糟泥智谆提淫棱第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器或实际上，由于励磁电流和漏阻抗的影响，电流互感器也存在电流误差(6-29)(6-28)栽瞥褥粱跳供窝给法纳屎泳兑拽碘戴债耿肾剐隆乓再抉羔慑僻罐使暴衙耽第6章三绕组变压器及其他变压器第6章三绕组变压器及其他变压器