第6章特殊變壓器2學(xué)時(shí)

1、 電機(jī)學(xué)電機(jī)學(xué) 第第6章章 特殊變壓器特殊變壓器 2 * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 * *6.3 6.3 分裂變壓分裂變壓 器器 內(nèi)容內(nèi)容 6.4 6.4 互感器互感器 要求要求 掌握各種特殊變壓器的特點(diǎn)、用途、應(yīng)用場(chǎng)合。掌握各種特殊變壓器的特點(diǎn)、用途、應(yīng)用場(chǎng)合。 * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 一、結(jié)構(gòu)與聯(lián)結(jié)組別一、結(jié)構(gòu)與聯(lián)結(jié)組別 1. 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2. 標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組別標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組別: YN,yn0,d11 ; YN,yn0,y0。 從絕緣考慮，高壓繞組總是放在最外層。從絕緣考慮，高壓繞組總是放在最外層。 從功率傳遞考慮，相互

2、間傳遞功率較多的繞組應(yīng)靠得近些。從功率傳遞考慮，相互間傳遞功率較多的繞組應(yīng)靠得近些。 用一臺(tái)三繞組變壓器代替兩臺(tái)雙繞組變壓器用一臺(tái)三繞組變壓器代替兩臺(tái)雙繞組變壓器 來(lái)連接三個(gè)電壓等級(jí)不同的電網(wǎng)。來(lái)連接三個(gè)電壓等級(jí)不同的電網(wǎng)。 降壓變壓器：中壓繞組在中層，低壓繞組在內(nèi)層。降壓變壓器：中壓繞組在中層，低壓繞組在內(nèi)層。 升壓變壓器：低壓繞組在中層，中壓繞組在內(nèi)層。升壓變壓器：低壓繞組在中層，中壓繞組在內(nèi)層。 三繞組變壓器：三繞組變壓器： S1 、S2、S3不等，不等， 額定容量：額定容量： 指最大的繞組容量。指最大的繞組容量。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：三繞組額定容量配合關(guān)系有三種：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：三繞組額定容量

3、配合關(guān)系有三種： 二、額定容量與容量配合二、額定容量與容量配合 雙繞組變壓器：雙繞組變壓器：SN = S1 = S2 高壓高壓 繞組繞組 中中 壓壓 繞繞 組組 低壓低壓 繞組繞組 100100100 10050100 10010050 100表示額定容量，表示額定容量，50表示表示50%額定容量。額定容量。 P1=P2+P3（一進(jìn)二出）（一進(jìn)二出） P1+P2=P3（二進(jìn)一出）（二進(jìn)一出） 實(shí)際運(yùn)行時(shí)實(shí)際運(yùn)行時(shí) 的功率關(guān)系的功率關(guān)系 在實(shí)際應(yīng)用中，選擇哪種配合，要根據(jù)各繞組負(fù)載大小決定。在實(shí)際應(yīng)用中，選擇哪種配合，要根據(jù)各繞組負(fù)載大小決定。 例如，當(dāng)中壓側(cè)負(fù)載為額定容量的例如，當(dāng)中壓側(cè)負(fù)載為

4、額定容量的80% 低壓側(cè)負(fù)載為額定容量的低壓側(cè)負(fù)載為額定容量的40%時(shí)時(shí) 應(yīng)選擇第三種配合。應(yīng)選擇第三種配合。 * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 三、變比與磁通三、變比與磁通 三繞組變壓器有三個(gè)變比：三繞組變壓器有三個(gè)變比： N N N N N N U U N N k U U N N k U U N N k 3 2 3 2 23 3 1 3 1 13 2 1 2 1 12 主磁通：是指與三個(gè)繞組同時(shí)交鏈的磁通，由三個(gè)繞組磁動(dòng)勢(shì)共同建立。主磁通：是指與三個(gè)繞組同時(shí)交鏈的磁通，由三個(gè)繞組磁動(dòng)勢(shì)共同建立。 漏磁通：是指只交鏈一個(gè)或兩個(gè)繞組的磁通，前者叫自漏磁通，后者叫互漏磁通。漏磁通：

5、是指只交鏈一個(gè)或兩個(gè)繞組的磁通，前者叫自漏磁通，后者叫互漏磁通。 * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 四、磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式與等效電路四、磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式與等效電路 負(fù)載時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式為負(fù)載時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式為 10332211 NINININI 中壓繞組中壓繞組2 低壓繞組低壓繞組3 折算到高壓繞組折算到高壓繞組1 0321 IIII 1222 / kII 1333 / kII 0 I 很小，可忽略不計(jì)很小，可忽略不計(jì) 0 321 III )( 321 III 三繞組變壓器的等效電路 321 XXX 、 、 它與自漏磁通和互漏磁通相對(duì)應(yīng)。它與自漏磁通和互漏磁通相對(duì)應(yīng)。 是等

6、效漏電抗，是等效漏電抗， * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 （1） 一次電流為二、三次電流的相量和。由于二、三次電流不一定同一次電流為二、三次電流的相量和。由于二、三次電流不一定同 相，且不會(huì)同時(shí)達(dá)到滿載，所以一次繞組容量總是小于二、三次繞組容量相，且不會(huì)同時(shí)達(dá)到滿載，所以一次繞組容量總是小于二、三次繞組容量 的代數(shù)和。因此，用一臺(tái)三繞組變壓器來(lái)代替兩臺(tái)雙繞組變壓器，一次繞的代數(shù)和。因此，用一臺(tái)三繞組變壓器來(lái)代替兩臺(tái)雙繞組變壓器，一次繞 組的用銅量減少。組的用銅量減少。 （2）由等效電路可知，一次側(cè)漏阻抗壓降會(huì)直接影響二、三次側(cè)的主電動(dòng)）由等效電路可知，一次側(cè)漏阻抗壓降會(huì)直接影響

7、二、三次側(cè)的主電動(dòng) 勢(shì)，進(jìn)而影響二、三次側(cè)的端電壓。故當(dāng)二次側(cè)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)（使一次側(cè)勢(shì)，進(jìn)而影響二、三次側(cè)的端電壓。故當(dāng)二次側(cè)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)（使一次側(cè) 漏阻抗壓降發(fā)生變化），不僅影響本側(cè)端電壓，而且還會(huì)影響三次側(cè)的端電漏阻抗壓降發(fā)生變化），不僅影響本側(cè)端電壓，而且還會(huì)影響三次側(cè)的端電 壓。同理，三次側(cè)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)影響二次側(cè)端電壓。壓。同理，三次側(cè)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，也會(huì)影響二次側(cè)端電壓。 三繞組變壓器的兩個(gè)特點(diǎn)：三繞組變壓器的兩個(gè)特點(diǎn)： * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 五、參數(shù)測(cè)定五、參數(shù)測(cè)定 短路參數(shù)可通過(guò)短路試驗(yàn)測(cè)取。由于有三個(gè)繞組，短路試驗(yàn)必須分三次進(jìn)行。短路參數(shù)可

8、通過(guò)短路試驗(yàn)測(cè)取。由于有三個(gè)繞組，短路試驗(yàn)必須分三次進(jìn)行。 繞組繞組1加電壓，加電壓，2短路，短路，3開(kāi)路開(kāi)路 2112s 2112s XXX RRR 2.繞組繞組1加電壓，加電壓，3短路，短路，2開(kāi)路開(kāi)路 3113s 3113s XXX RRR 3.繞組繞組2加電壓，加電壓，3短路，短路，1開(kāi)路開(kāi)路 323s2 323s2 XXX RRR 折算到折算到 繞組繞組 1 的參數(shù)的參數(shù) 折算到折算到 繞組繞組 1 的參數(shù)的參數(shù) 折算到折算到 繞組繞組 2 的參數(shù)的參數(shù) * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 折算到繞組折算到繞組1: 23 2 123s2s RkR 23 2 123s2s

9、XkX )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 1223133 1323122 2313121 sss sss sss RRRR RRRR RRRR )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 1223133 1323122 2313121 sss sss sss XXXX XXXX XXXX 對(duì)以上三式聯(lián)立求解，可得對(duì)以上三式聯(lián)立求解，可得 中壓繞組在中間，高、低壓繞組距離最大，漏磁通最多，中壓繞組在中間，高、低壓繞組距離最大，漏磁通最多， 13s X最大，最大， 2 X 最小。最小。 對(duì)于降壓變壓器：對(duì)于降壓變壓器： 低壓繞組在中間，高、中壓繞組距離最大，漏磁通最多，低壓繞組在中間，高、中

10、壓繞組距離最大，漏磁通最多， 12s X最大，最大， 3 X 最小。最小。 對(duì)于升壓變壓器：對(duì)于升壓變壓器： 就是說(shuō)，位于中間層的繞組等效漏電抗最小。就是說(shuō)，位于中間層的繞組等效漏電抗最小。 * *6.1 6.1 三繞組變壓器三繞組變壓器 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與用途 低壓繞組是高壓繞組的一部分，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，一、二次繞組之間既有磁耦合， 又有電聯(lián)系。又有電聯(lián)系。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): U1U2為一次繞組，匝數(shù)為為一次繞組，匝數(shù)為 N1 ； u1u2為二次繞組，匝數(shù)為為二次繞組，匝數(shù)為 N2，又稱為公共繞組；，又稱為公共繞組；

11、 U1u1稱為串聯(lián)繞組，匝數(shù)為稱為串聯(lián)繞組，匝數(shù)為 N1- -N2 。 用途：用途：用來(lái)連接兩個(gè)電壓等級(jí)相近的電力網(wǎng)，作為兩電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器；用來(lái)連接兩個(gè)電壓等級(jí)相近的電力網(wǎng)，作為兩電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)變壓器； 在實(shí)驗(yàn)室中常采用二次側(cè)有滑動(dòng)觸頭的自耦變壓器作為調(diào)壓器；在實(shí)驗(yàn)室中常采用二次側(cè)有滑動(dòng)觸頭的自耦變壓器作為調(diào)壓器； 異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)設(shè)備。異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)設(shè)備。 二、基本電磁關(guān)系 1電壓關(guān)系 2電流關(guān)系 44.4= 44.4= m222 m111 fNEU fNEU 2 1 2 1 2 1 = U U N N E E ka變比變比=1.52 0=+ 102211 NININI 22 1 2

12、 1 1 =I k I N N I a 反反相相位位）與與（ 21 II 22221 ) 1 1 (=+ 1 =+=I k II k III aa 同同相相位位）與與（ 2 II 12 +=III 大小關(guān)系為： I: 通過(guò)電磁感應(yīng)在低壓側(cè)產(chǎn)生的，稱感應(yīng)電流；通過(guò)電磁感應(yīng)在低壓側(cè)產(chǎn)生的，稱感應(yīng)電流； I1: 從高壓側(cè)直接流入低壓側(cè)的，稱傳導(dǎo)電流。從高壓側(cè)直接流入低壓側(cè)的，稱傳導(dǎo)電流。 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 3容量關(guān)系 N2N2N11NN =IUIUS自耦變壓器額定容量自耦變壓器額定容量 串聯(lián)繞組串聯(lián)繞組U1u1的容量的容量 NN1N1 1 21 N1U1u1U1u1 ) 1 1

13、(=S k IU N NN IUS a 公共繞組公共繞組u1u2的容量的容量 NN2N2u1u2u1u2 ) 1 1 (=) 1 1 (=S kk IUIUS aa 變壓器的額定容量變壓器的額定容量(銘牌容量銘牌容量)是由繞組容量（又稱電磁容量或設(shè)計(jì)容量）決定的。是由繞組容量（又稱電磁容量或設(shè)計(jì)容量）決定的。 雙繞組變壓器：一、二次繞組只有磁聯(lián)系，沒(méi)有電聯(lián)系，功率傳遞只靠電磁感應(yīng)，雙繞組變壓器：一、二次繞組只有磁聯(lián)系，沒(méi)有電聯(lián)系，功率傳遞只靠電磁感應(yīng)， 額定容量等于一次繞組容量或二次繞組容量。額定容量等于一次繞組容量或二次繞組容量。 自自 耦耦 變變 壓壓 器：一、二次繞組既有磁聯(lián)系又有電聯(lián)系

14、。功率傳遞一部分是靠電磁器：一、二次繞組既有磁聯(lián)系又有電聯(lián)系。功率傳遞一部分是靠電磁 感應(yīng)，一部分是直接傳導(dǎo)，二者之和是額定容量。感應(yīng)，一部分是直接傳導(dǎo)，二者之和是額定容量。 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 可見(jiàn)，自耦變壓器的繞組容量（電磁容量）是額定容量的可見(jiàn)，自耦變壓器的繞組容量（電磁容量）是額定容量的 倍，倍， ) 1 1 ( a k 故自耦變壓器的繞組容量小于額定容量。故自耦變壓器的繞組容量小于額定容量。 1 a k因?yàn)橐驗(yàn)?自耦變壓器輸出容量可表示為自耦變壓器輸出容量可表示為 2212212222 1 +) 1 1 (=+=)+(=S k S k IUIUIIUIUS aa 2

15、2 ) 1 1 (=S k IU a 212 1 =S k IU a 為電磁容量，是通過(guò)電磁感應(yīng)從一次傳給二次的為電磁容量，是通過(guò)電磁感應(yīng)從一次傳給二次的; 為傳導(dǎo)容量，是由電源經(jīng)串聯(lián)繞組直接傳給二次的。為傳導(dǎo)容量，是由電源經(jīng)串聯(lián)繞組直接傳給二次的。 21 1 I k I a 2 ) 1 1 (=I k I a 考慮：考慮： 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 三、自耦變壓器的優(yōu)、缺點(diǎn) 1優(yōu)點(diǎn) （1）節(jié)省材料）節(jié)省材料 變壓器重量和尺寸是由繞組容量決定，變壓器重量和尺寸是由繞組容量決定， 因?yàn)槔@組容量是額定容量的因?yàn)槔@組容量是額定容量的 倍，倍， ) 1 1 ( a k a k愈接近愈接近1

16、， ) 1 1 ( a k 愈小，繞組容量愈小，這一優(yōu)點(diǎn)愈突出。愈小，繞組容量愈小，這一優(yōu)點(diǎn)愈突出。 （2）效率較高）效率較高 與同容量雙繞組變壓器相比，由于自耦變壓器所用有效材料（硅鋼片和銅材）與同容量雙繞組變壓器相比，由于自耦變壓器所用有效材料（硅鋼片和銅材） 較少，所以自耦變壓器的銅損耗和鐵損耗相應(yīng)較少，因此效率較高。較少，所以自耦變壓器的銅損耗和鐵損耗相應(yīng)較少，因此效率較高。 2. 缺點(diǎn) （1）由于一、二次有電連接，當(dāng)一次側(cè)發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，導(dǎo)致二次側(cè)過(guò)電壓；）由于一、二次有電連接，當(dāng)一次側(cè)發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，導(dǎo)致二次側(cè)過(guò)電壓； （2）自耦變壓器短路阻抗標(biāo)么值比同容量雙繞組變壓器小，其短路電流較

17、大。）自耦變壓器短路阻抗標(biāo)么值比同容量雙繞組變壓器小，其短路電流較大。 6.2 6.2 自耦變壓器自耦變壓器 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與用途 兩個(gè)分裂繞組可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以同時(shí)運(yùn)行，兩個(gè)分裂繞組可以單獨(dú)運(yùn)行，也可以同時(shí)運(yùn)行， 當(dāng)電壓相等時(shí)還可以并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)電壓相等時(shí)還可以并聯(lián)運(yùn)行。 低壓繞組是低壓繞組是 電路上彼此分離電路上彼此分離 磁路上松散耦合磁路上松散耦合 兩個(gè)分裂繞組。兩個(gè)分裂繞組。 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（以單相雙分裂繞組變壓器為例）（以單相雙分裂繞組變壓器為例） 高壓繞組由兩條支路并聯(lián)組成（并非分裂繞組）。高壓繞組由兩條支路并聯(lián)組成（并非分裂繞組）。 低

18、壓兩個(gè)分裂繞組的特點(diǎn)低壓兩個(gè)分裂繞組的特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)相同、容量相等，兩個(gè)繞組容量之和等于結(jié)構(gòu)相同、容量相等，兩個(gè)繞組容量之和等于 高壓繞組的額定容量，即分裂變壓器的額定容量。高壓繞組的額定容量，即分裂變壓器的額定容量。 兩個(gè)分裂繞組的額定電壓可以相等，或近似相等。兩個(gè)分裂繞組的額定電壓可以相等，或近似相等。 兩個(gè)分裂繞組分別套在兩個(gè)鐵心柱上，使其具有較大的短路阻抗；兩個(gè)分裂繞組分別套在兩個(gè)鐵心柱上，使其具有較大的短路阻抗； 高壓兩個(gè)并聯(lián)繞組分別與兩個(gè)分裂繞組套在同一鐵心柱上，使其短路阻抗較小且相等。高壓兩個(gè)并聯(lián)繞組分別與兩個(gè)分裂繞組套在同一鐵心柱上，使其短路阻抗較小且相等。 兩個(gè)分裂繞組之間要有

19、較大的短路阻抗（漏阻抗）；兩個(gè)分裂繞組之間要有較大的短路阻抗（漏阻抗）； 分裂繞組與不分裂繞組之間要有較小的短路阻抗，且相等。分裂繞組與不分裂繞組之間要有較小的短路阻抗，且相等。 因此把因此把 2用途 二是作為輸電二是作為輸電 變壓器，即兩變壓器，即兩 臺(tái)發(fā)電機(jī)共用臺(tái)發(fā)電機(jī)共用 一臺(tái)分裂變壓一臺(tái)分裂變壓 器向電網(wǎng)輸送器向電網(wǎng)輸送 電能。電能。 主要應(yīng)用在大型發(fā)電廠中。主要應(yīng)用在大型發(fā)電廠中。 一是作為一是作為 廠用變壓廠用變壓 器，向兩器，向兩 段獨(dú)立的段獨(dú)立的 廠用電母廠用電母 線供電。線供電。 分裂變壓器要求繞組之間應(yīng)具有以下特點(diǎn)：分裂變壓器要求繞組之間應(yīng)具有以下特點(diǎn)： * *6.3 6.

20、3 分裂變壓器分裂變壓器 因?yàn)榉至炎儔浩鞲骼@組之間具有較大的短路阻抗，所以因?yàn)榉至炎儔浩鞲骼@組之間具有較大的短路阻抗，所以 （1）當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，它可以有效地限制短路電流。）當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，它可以有效地限制短路電流。 （2）當(dāng)一個(gè)分裂繞組出線端發(fā)生短路時(shí)，另一個(gè)分裂繞組）當(dāng)一個(gè)分裂繞組出線端發(fā)生短路時(shí)，另一個(gè)分裂繞組 出線端仍能維持較高的電壓，從而可以保證供電的可靠性。出線端仍能維持較高的電壓，從而可以保證供電的可靠性。 采用分裂變壓器的好處：采用分裂變壓器的好處： * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 1穿越運(yùn)行及穿越阻抗 s Z 當(dāng)?shù)蛪旱膬蓚€(gè)分裂繞組并聯(lián)成一個(gè)繞組對(duì)高壓繞組運(yùn)行時(shí)

21、，稱為當(dāng)?shù)蛪旱膬蓚€(gè)分裂繞組并聯(lián)成一個(gè)繞組對(duì)高壓繞組運(yùn)行時(shí)，稱為穿越運(yùn)行，穿越運(yùn)行， 此時(shí)的高、低壓繞組之間的短路阻抗稱為此時(shí)的高、低壓繞組之間的短路阻抗稱為穿越阻抗穿越阻抗 。 2半穿越運(yùn)行及半穿越阻抗 二、運(yùn)行方式與特殊參數(shù) 低壓的一個(gè)分裂繞組對(duì)高壓繞組運(yùn)行（另一個(gè)分裂繞組開(kāi)路）稱為低壓的一個(gè)分裂繞組對(duì)高壓繞組運(yùn)行（另一個(gè)分裂繞組開(kāi)路）稱為半穿越運(yùn)行半穿越運(yùn)行， 此時(shí)高、低壓繞組之間的短路阻抗稱為此時(shí)高、低壓繞組之間的短路阻抗稱為半穿越阻抗半穿越阻抗 。 b Z 3分裂運(yùn)行及分裂阻抗 高壓繞組開(kāi)路，低壓的一個(gè)分裂繞組對(duì)另一個(gè)分裂繞組運(yùn)行時(shí)，稱為高壓繞組開(kāi)路，低壓的一個(gè)分裂繞組對(duì)另一個(gè)分裂繞組

22、運(yùn)行時(shí)，稱為分裂運(yùn)行分裂運(yùn)行，此，此 時(shí)兩個(gè)分裂繞組之間的短路阻抗（折算到高壓側(cè)）稱為時(shí)兩個(gè)分裂繞組之間的短路阻抗（折算到高壓側(cè)）稱為分裂阻抗分裂阻抗 。 f Z 4分裂系數(shù)43 s f f Z Z k 是分裂變壓器的基本參數(shù)，既用來(lái)定性分析分裂變壓器的特性，又作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。是分裂變壓器的基本參數(shù)，既用來(lái)定性分析分裂變壓器的特性，又作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 三、等效電路 )( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 1223133 1323122 2313121 sss sss sss ZZZZ ZZZZ ZZZZ 雙分裂繞組變壓器實(shí)質(zhì)上是三繞組變壓器，二者等效電

23、路及參數(shù)公式相同。雙分裂繞組變壓器實(shí)質(zhì)上是三繞組變壓器，二者等效電路及參數(shù)公式相同。 為繞組為繞組3開(kāi)路，繞組開(kāi)路，繞組1對(duì)對(duì)2的短路阻抗；的短路阻抗； 12s Z 13s Z 為繞組為繞組2開(kāi)路，繞組開(kāi)路，繞組1對(duì)對(duì)3的短路阻抗；的短路阻抗； 23s Z 為繞組為繞組1開(kāi)路，繞組開(kāi)路，繞組2對(duì)對(duì)3的短路阻抗折算到繞組的短路阻抗折算到繞組1的值。的值。 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 1312ss ZZ 32 ZZ由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知：由結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知： sffs ZkZZ 23 由阻抗定義可知：由阻抗定義可知： s f fs Z k ZZZZ 22 1 2 1 2332 故故 s f s

24、 Z k ZZZZZZZ 42 1 / 121321 穿越阻抗為：穿越阻抗為： s f s f s Z k Z k ZZ) 4 1 ( 4 1 故故 s f s f Z k ZZ Z k Z 2 ) 4 1 ( 32 1 即即 等效電路參數(shù)可由等效電路參數(shù)可由 穿越阻抗穿越阻抗 s Z f k分裂系數(shù)分裂系數(shù) 求得。求得。 s Z可用短路試驗(yàn)測(cè)取，可用短路試驗(yàn)測(cè)取， f k為設(shè)計(jì)值，在為設(shè)計(jì)值，在14之間。之間。 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 f k 大小反映了兩個(gè)分裂繞組的磁耦合程度大小反映了兩個(gè)分裂繞組的磁耦合程度: s f s f Z k ZZ Z k Z 2 ) 4 1

25、( 32 1 0 32 ZZ 0 f k 若若 s ZZ 1 則則 表明兩個(gè)分裂繞組磁耦合最緊密（沒(méi)有漏磁通）。表明兩個(gè)分裂繞組磁耦合最緊密（沒(méi)有漏磁通）。 0 23 ZZ f 如果分裂變壓器的任何一個(gè)二次側(cè)發(fā)如果分裂變壓器的任何一個(gè)二次側(cè)發(fā) 生短路，則另一個(gè)二次側(cè)端電壓也將生短路，則另一個(gè)二次側(cè)端電壓也將 降為零，這就違背了采用分裂變壓器降為零，這就違背了采用分裂變壓器 的目的，因此是不可取的。的目的，因此是不可取的。 32 UU此時(shí)此時(shí) * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 s f s f Z k ZZ Z k Z 2 ) 4 1 ( 32 1 4 f k 若若 0 1 Z則則 s

26、ZZZ2 32 ssf ZZZZZ4 3223 （最大）（最大） 表明兩個(gè)分裂繞組磁耦合最弱（漏磁通最多）。表明兩個(gè)分裂繞組磁耦合最弱（漏磁通最多）。 這時(shí)分裂變壓器的運(yùn)行特性最為理想，這時(shí)分裂變壓器的運(yùn)行特性最為理想， 猶如兩臺(tái)互不影響的獨(dú)立變壓器在運(yùn)行。猶如兩臺(tái)互不影響的獨(dú)立變壓器在運(yùn)行。 一個(gè)分裂繞組負(fù)載變化只會(huì)引起本身端電壓變化，一個(gè)分裂繞組負(fù)載變化只會(huì)引起本身端電壓變化， 而對(duì)另一個(gè)分裂繞組端電壓沒(méi)有影響。而對(duì)另一個(gè)分裂繞組端電壓沒(méi)有影響。 而且限制短路電流的效果也是理想的。而且限制短路電流的效果也是理想的。 0 1 Z制造上是不能實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)計(jì)時(shí)取制造上是不能實(shí)現(xiàn)的，因此設(shè)計(jì)時(shí)取

27、 5 . 3 f k但但 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 四、主要優(yōu)點(diǎn) 為例說(shuō)明分裂變壓器的優(yōu)點(diǎn)為例說(shuō)明分裂變壓器的優(yōu)點(diǎn) 5 . 3 f k以以 s ZZ125.0 1 s f s f Z k ZZ Z k Z 2 ) 4 1 ( 32 1 sb ZZZZ875. 1 21 s ZZZ75. 1 32 ssff ZZkZ5 . 3 因此分裂變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)：因此分裂變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 分裂阻抗分裂阻抗 f Z 半穿越阻抗半穿越阻抗 b Z 均比一般變壓器短路阻抗均比一般變壓器短路阻抗 大大 s Z 1可以降低短路電流可以降低短路電流 半穿越運(yùn)行短路電流受半穿越運(yùn)行短路電流受 限

28、制限制 sb ZZ875. 1 sf ZZ5 . 3分裂運(yùn)行短路電流受分裂運(yùn)行短路電流受 限制限制 故短路電流將大大減小。故短路電流將大大減小。 一般變壓器短路電流受一般變壓器短路電流受 限制限制 s Z，短路電流較大。，短路電流較大。 * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 2可以提高供電可靠性可以提高供電可靠性 一個(gè)分裂繞組發(fā)生短路時(shí)，另一分裂繞組仍能保一個(gè)分裂繞組發(fā)生短路時(shí)，另一分裂繞組仍能保 持有較高的電壓（又稱殘余電壓），可繼續(xù)供電，持有較高的電壓（又稱殘余電壓），可繼續(xù)供電， 從而提高了廠用電的供電可靠性。從而提高了廠用電的供電可靠性。 0 3 U 如繞組如繞組3發(fā)生短路發(fā)生短

29、路 32 II 2 I 忽略忽略 1 31 3 02 U ZZ Z UU 1 )75. 1125. 0( 75. 1 U Z Z s s 1 93.0U 殘余電壓殘余電壓 通常發(fā)電廠要求殘余電壓不低于通常發(fā)電廠要求殘余電壓不低于65額定電壓，額定電壓， 因此，分裂變壓器可以大大提高廠用電的可靠性。因此，分裂變壓器可以大大提高廠用電的可靠性。 3 f k即使分裂系數(shù)取較小值即使分裂系數(shù)取較小值 12 86.0UU * *6.3 6.3 分裂變壓器分裂變壓器 6.4 6.4 互感器互感器 電流互感器：實(shí)現(xiàn)用小量程電流表測(cè)量大電流電流互感器：實(shí)現(xiàn)用小量程電流表測(cè)量大電流 電壓互感器：實(shí)現(xiàn)用小量程電壓

30、表測(cè)量高電壓電壓互感器：實(shí)現(xiàn)用小量程電壓表測(cè)量高電壓 分分 一、電壓互感器 1工作原理工作原理 一次匝數(shù)多，接電網(wǎng)；二次匝數(shù)少，接電壓表。一次匝數(shù)多，接電網(wǎng)；二次匝數(shù)少，接電壓表。 電壓表阻抗很大，相當(dāng)于降壓變壓器空載運(yùn)行。電壓表阻抗很大，相當(dāng)于降壓變壓器空載運(yùn)行。 2 1 2 1 u = N N U U k 電壓變比：電壓變比： 2u1 =UkU 被測(cè)電壓：被測(cè)電壓： 2uU k 1 U若電壓表盤按若電壓表盤按 來(lái)刻度，可直接讀出被測(cè)電壓來(lái)刻度，可直接讀出被測(cè)電壓 電壓互感器二次側(cè)額定電壓都統(tǒng)一設(shè)計(jì)成電壓互感器二次側(cè)額定電壓都統(tǒng)一設(shè)計(jì)成100V。 2電壓互感器的誤差電壓互感器的誤差 電壓互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別有四級(jí)：電壓互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別有四級(jí)：0.2、0.5、1.0、3.0。 3使用電壓互感器應(yīng)注意的問(wèn)題使用電壓互感器應(yīng)注意的問(wèn)題 （1）電壓互感器）電壓互感器二次側(cè)嚴(yán)禁短路二次側(cè)嚴(yán)禁短路，否則將產(chǎn)生很大的短路電流。為，否則將產(chǎn)生很大的短路電流。為 防止二次側(cè)短路，電壓互感器一、二次回路中應(yīng)串接熔斷器。防止二次側(cè)短路，電壓互感器一、二次回路中應(yīng)串接熔斷器。 誤差是由誤差是由