變壓器的工作原理及結(jié)構(gòu)

3.1變壓器的工作原理及結(jié)構(gòu)3.2單相變壓器的空載運行3.3單相變壓器的基本方程式3.4變壓器的等效電路及相量圖3.5等效電路的參數(shù)測定3.6

三相變壓器3.7變壓器的穩(wěn)態(tài)運行3.8自耦變壓器與互感器第三章變壓器

變壓器是一種靜止電器,它通過線圈間的電磁感應(yīng),將一種電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。1第一節(jié)變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)一、變壓器的工作原理

變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個繞組。兩繞組只有磁的耦合，通常沒有電的聯(lián)系。如果在一次繞組中施加交變電壓，在磁路中將產(chǎn)生交變磁通，該磁通交鏈一、二次繞組，分別在兩繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

只要一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改變電壓的目的。2

為便于分析，必須先規(guī)定變壓器各參數(shù)的正方向。通常用電工慣例來規(guī)定，并符合以下內(nèi)容：

⒈在同一支路中，電壓與電流的正方向一致。⒉磁通正方向與電流正方向之間符合右手螺旋關(guān)系。⒊由交變磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢正方向與該磁通的電流正方向一致。

注：習(xí)慣上把左側(cè)的繞組稱為一次繞組、主繞組或初級繞組，參數(shù)用下標(biāo)1來表示。把右側(cè)的繞組稱為二次繞組、付繞組或次級繞組，參數(shù)用下標(biāo)2來表示。3如果不計一、二次繞組的內(nèi)阻以及鐵耗，切不計漏磁通，則耦合系數(shù)kc=1，這樣的變壓器稱為理想變壓器。

根據(jù)電磁定律，可寫出電動勢平衡方程式：

我們將N1/N2=k

匝數(shù)比，也叫電壓比（俗稱變比）。4二、變壓器的分類

按用途分：電力變壓器和特種變壓器。輸配電用的電力變壓器，包括升、降壓變壓器等；供特殊電源用的特種變壓器，包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等；供測量用的儀用變壓器，包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器（調(diào)壓器）等；隔離變壓器；用于自動控制系統(tǒng)的小功率變壓器；用于通信系統(tǒng)的阻抗變換器等等。

按繞組數(shù)目分：單繞組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。

按相數(shù)分：單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。

按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。

按冷卻介質(zhì)和方式分：干式變壓器、油浸式變壓器。

5三、變壓器的結(jié)構(gòu)簡介⒈鐵心變壓器的主磁路，為了提高磁路導(dǎo)磁性能和減少鐵耗，通常用0.35mm或0.5mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊裝而成。鐵心分為：芯柱：心柱上套裝有繞組。鐵軛：形成閉合磁路。鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式分為：芯式和殼式兩種。

芯式：鐵軛靠著繞組的頂面和底面。而不包圍繞組側(cè)面，結(jié)構(gòu)較為簡單，繞組的裝配及絕緣也較為容易，國產(chǎn)變壓器大多采用心式結(jié)構(gòu)。（電力變壓器常采用的結(jié)構(gòu)）

殼式：鐵軛包圍繞組的頂面和底面，也包圍側(cè)面，這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度較好，但制造工藝復(fù)雜，用材料較多。小型變壓器鐵心一般采用E型、C型或O型沖片疊裝。大、中型變壓器鐵心一般采用拼片式結(jié)構(gòu)。6單相心式變壓器7單相殼式變壓器8拼片式結(jié)構(gòu)：9⒊其他結(jié)構(gòu)部件油浸式變壓器的器還有油箱（包括散熱器或冷卻器）、絕緣套管、儲油柜、吸濕器、安全氣道、凈油器和氣體繼電器等。⒉繞組變壓器的電路部分，一般用漆包線或絕緣紙包的扁銅線繞制而成。變壓器繞組可以分為同心式和交疊式兩類。同心式：高低壓繞組同心的套在鐵心柱上。為便于絕緣，一般低壓繞組在里面高壓繞組在外面。交疊式：高低壓繞組互相交疊放置，為便于絕緣，上下兩組為低壓。如書中圖3-6所示。10中等容量油浸式電力變壓器的外形結(jié)構(gòu)1－鐵心2－高壓繞組3－低壓繞組4－散熱器5－油箱6－高壓套管7－低壓套管8－變壓器油

11油浸式電力變壓器12大容量電力變壓器13干式電力變壓器14⒋變壓器的額定值⑴額定容量SN：指變壓器的視在功率。對三相變壓器指三相容量之和。以伏安（VA）千伏安（kVA）單位。⑵額定電壓UN：指各繞組空載電壓的保證值，三相變壓器指的是線電壓。以伏（V）千伏（kV）單位。⑶額定電流IN：以SN

和UN計算出來的線電流值，即為額定電流。

此外，額定值還有額定頻率、效率、溫升等。額定值通常標(biāo)注在銘牌上。15第二節(jié)單相變壓器的空載運行一、空載運行時的物理情況按圖中標(biāo)注的各參數(shù)的正方向可得出：N1N2φ1σe216⒈感應(yīng)電動勢與主磁通主磁通與漏磁通的區(qū)別：1）性質(zhì)上：I0與Φm呈非線性關(guān)系；I0與Φ1σ成線性關(guān)系；2）數(shù)量上：Φm占99%以上，Φ1σ僅占1%以下；3）作用上：Φm起傳遞能量作用，Φ1σ起漏抗壓降作用。

空載時，不計R1和Φ1σ

，如果u1按正弦規(guī)律變化，則Φm也將正弦規(guī)律變化。

設(shè)，則：得出有效值：E1=4.44fN1Φm

E2=4.44fN2Φm17

可見，當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時，產(chǎn)生的一次繞組電動勢也按正弦規(guī)律變化，時間相位上滯后主磁通900。主電動勢的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)及主磁通的最大值成正比。同理，二次繞組電動勢也有同樣的結(jié)論。在實際中，高壓繞組的線電壓與低壓繞組的線電壓之比，我們稱為電壓比。相量表達(dá)式：18

⒉空載電流空載電流I0有兩個分量組成：一個是表征鐵耗的有功分量IFe，一個是建立磁場的無功分量Iμ。

由于空載電流的無功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載電流主要是感性無功性質(zhì)——也稱勵磁電流Im。電力變壓器空載電流只占額定電流的（0.5～5）%，隨著容量增大，空載電流相對越小。

a空載電流中磁化電流一般比鐵耗電流約大10倍。193、漏磁通與漏電抗由于漏磁通主要經(jīng)過的路徑是非鐵磁材料，磁導(dǎo)率是常數(shù)，所以漏磁通的大小與產(chǎn)生漏磁通的繞組中的電流成正比。根據(jù)感應(yīng)電動勢的分析方法，同樣有：

為了便于計算，我們引入一個漏電抗X1，將漏電動勢也用漏電抗壓降的來表示，即：

X1

——一次繞組的漏電抗，它是一個常數(shù)。20二、空載時的電動勢平衡方程式、相量圖及等效電路

考慮R1及Φ1σ的影響，空載時一次繞組電動勢平衡方程式：

變壓器空載相量圖：21空載變壓器等效電路：

與E1σ表示法一樣，我們同樣引入一個電抗，將Φm產(chǎn)生的E1也用電抗壓降的形式來表示，由于Φm

在鐵心中還引起鐵耗pFe，所以同時還要引入一個鐵耗電阻Rm，用Im2Rm等效pFe

，即：

Rm、Xm、Zm——勵磁電阻、勵磁電抗、勵磁阻抗。它們不是常數(shù)，隨磁路飽和程度增大而減小。22

空載時等效電路：

一次側(cè)的電動勢平衡方程為：

m23總結(jié)：

R1、X1是常量；Rm、Xm與鐵心的發(fā)熱和飽和程度有關(guān)，是一個變量，它是為計算人為引入的虛擬量。很顯然，從上面的分析可以總結(jié)出：Rm是表征鐵心損耗的一個參數(shù)，而Xm是表征主磁路磁化性能的一個重要參數(shù)。

如果一次電壓U1不變，主磁通基本不變，則磁路的飽和程度也基本不變，因而Rm、Xm可近似看著常數(shù)。磁路越飽和Xm越小。24N1N2AXaxφ1σφ2σ第三節(jié)單相變壓器的基本方程式

變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接上負(fù)載的運行狀態(tài)，稱為負(fù)載運行。一、負(fù)載運行時的物理情況25

負(fù)載運行時，二次繞組有電流通過，將產(chǎn)生磁動勢F2=I2N2，打破了原來磁場的平衡，使主磁通Φm發(fā)生變化，從而引起E1、E2的變化。E1的變化又使一次繞組從空載電流Im變化為負(fù)載電流I1，產(chǎn)生的磁動勢為F1=I1N1，它一方面要建立主磁通Φm，另一方面要抵消F2對主磁通的影響，所以一次繞組電流I1也將增加。將△I1作為一次繞組的電流增量，則有：

△I1N1+I2N2=0

或△I1=-

N2/N1·

I226二、負(fù)載運行時的基本方程⒈磁動勢平衡方程式通過以上分析，變壓器負(fù)載運行時磁路上有兩個磁動勢。即：用電流表示：

表明：變壓器的負(fù)載電流分成兩個分量，一個是勵磁電流，用來產(chǎn)生主磁通。另一個是負(fù)載分量，用來抵消二次磁動勢的作用。電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來，二次電流增加或減少必然引起一次電流的增加或減少。27⒉電動勢平衡方程式根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出一、二次繞組電動勢平衡方程式。式中：

Z1、Z2——一、二次繞組的漏阻抗；

R1、R2

——一、二次繞組的電阻；

X1、X2

——一、二次繞組的漏電抗。28

第四節(jié)變壓器的等效電路及相量圖一、繞組歸算繞組歸算是指將變壓器的二次（或一次）繞組的匝數(shù)用另一個繞組的匝數(shù)來代替，同時對該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換，以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變。歸算的意義：29我們采用將二次繞組向一次繞組歸算。也就是人為地將變壓器的一次繞組匝數(shù)來代替二次繞組的匝數(shù)。歸算原則：1）保持二次側(cè)磁動勢不變；2）保持二次側(cè)各種功率或損耗不變。二次繞組的匝數(shù)按上述原則歸算后，其相關(guān)物理量也發(fā)生相應(yīng)變化，我們將改變后的物理量稱為歸算值，用上標(biāo)“′”來表示。保持二次側(cè)磁動勢不變，即N1I2′=N2I2可得出：保持二次側(cè)各種功率或損耗不變，即可得出：30歸算后的方程式為：二、等效電路根據(jù)折算后的方程，可以作出變壓器的等效電路。R1X1RmXm21EE￠=&&1U&1I&mI&2I￠&2R￠X2￠LZ￠2U￠&31等效電路中各參數(shù)大小比較：⒈Zm

?Z1

、Z2⒉X?R3.Rm

?R1、R24.

Xm?X1、R2

分析：為什么變壓器空載運行時功率因數(shù)較低？舉例：電焊機(jī)變壓器工作原理。32三、相量圖

作相量圖的步驟：對應(yīng)T型等效電路，假定變壓器帶感性負(fù)載。

另外，也可用Φm做為參考相量依次畫出。33Γ型等效電路：簡化等效電路：四、近似等效電路：34第五節(jié)等效電路的參數(shù)測定一、空載實驗⒈目的：通過測量空載電流和一、二次電壓及空載功率來計算變壓器的變壓比k、鐵耗pFe和勵磁阻抗Zm。⒉接線圖：WAVV~**⒊要求及分析:1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路；355）空載電流和空載功率必須是額定電壓時的值，并以此求取勵磁參數(shù)；6）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須進(jìn)行還原參數(shù)；7）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為每相的值。2)電壓U1在0~1.2UN范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，測得U1、I0、P0、U20。3）P0≈pFe4）求出參數(shù)：36二、負(fù)載試驗（也稱短路實驗）⒈目的：通過測量短路電流、短路電壓及短路功率來計算變壓器的阻抗電壓uk、銅損pcu和短路阻抗Zk。⒉接線圖：⒊要求及分析：1）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；WAV~**372）通過調(diào)節(jié)電壓，短路電流在0~1.3IN范圍調(diào)節(jié)，測得Uk、

Ik、Pk。3）同時記錄實驗室的室溫；4）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為Ps≈pCu。5）參數(shù)計算：386）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度時的數(shù)值。7）若要得到低壓側(cè)參數(shù)，須折算；8）對三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；⒋短路電壓：短路時，當(dāng)短路電流為額定值時一次所加的電壓，稱為短路電壓，短路電壓也稱為阻抗電壓。短路電壓常用百分值表示：39

短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓器的運行性能。從正常運行角度看，希望它小些，這樣可使副邊電壓隨負(fù)載波動小些；從限制短路電流角度，希望它大些,相應(yīng)的短路電流就小些。在變壓器計算中，還把阻抗電壓和短路阻抗用標(biāo)幺值來表示。

uk*

=U1k/U1N=Zk75℃/ZN=Zk*40第六節(jié)三相變壓器一、三相變壓器的電路系統(tǒng)⒈聯(lián)接法變壓器首端和末端的標(biāo)志繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點首端末端首端末端一次繞組U1AU2XU1、V1、W1A、B、CU2、V2、W2X、Y、ZN二次繞組u1au2xu1、v1、w1a、b、cu2、v2、w2x、y、zn第三繞組u1mamu2mxmU1m、V1m、W1mam、bm、cmU2m、V2m、W2mxm、ym、cmNm41⒉聯(lián)接組

一、二次繞組的同極性端同標(biāo)志時，一、二次繞組的電動勢同相位。****

一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時，一、二次繞組的電動勢反相位。

單相變壓器的極性：****42三相變壓器的連接組標(biāo)號：由于三相繞組可以采用不同聯(lián)接，使得三相變壓器一次、二次繞組的線電壓出現(xiàn)不同的相位差。連接組標(biāo)號反映三相變壓器連接方式及一、二次繞組線電壓的相位關(guān)系。三相變壓器的連接組標(biāo)號不僅與繞組的繞向和首、末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。理論和實踐證明，無論采用怎樣的連接方式，一、二次繞組線電壓的相位差總是300的整數(shù)倍，因此可以采用時鐘表示法。即：把高壓側(cè)線電壓三角形的一條中線作為時鐘的分針，指向12點位置，再把低壓側(cè)線電壓三角形中相對應(yīng)的中線作為作為時鐘的時針，其指向的數(shù)字就是三相變壓器的連接組標(biāo)號。標(biāo)號的數(shù)字乘以300，就是二次繞組的線電壓滯后于一次繞組線電壓的相位角。431)Y，y接法：連接組別：Yy0

三相變壓器的連接組別：abcCCabcAE&442)Y，d接法：連接組別：Yd11

453)Y，d接法：連接組別：Yd1464)D，y接法：連接組別：Dy1aa475)D，y接法：連接組別：Dy11aa48

總之，對于Y，y（或D，d）連接，可以得到0、2、4、6、8、10等六個偶數(shù)組別；而Y，d（或D，y）連接，可以得到1、3、5、7、9、11等六個奇數(shù)組別。

變壓器的連接組別很多，為了便于制造和并聯(lián)運行，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0連接組為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別。

其中前三種最為常用：Yyn0連接的二次繞組可以引出中線，成為三相四線制，用作配電變壓器時可兼供動力和照明負(fù)載。Yd11連接用于低壓側(cè)電壓超過400V的線路中。YNd11連接主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。49二、三相變壓器的磁路系統(tǒng)—鐵心的結(jié)構(gòu)形式⒈組式變壓器

特點是：三相磁路彼此無關(guān)聯(lián)。其優(yōu)點是：對特大容量的變壓器容易制造、運輸。但其鐵芯用料多，占地面積大，只適用于超高壓、特大容量的場合。50⒉心式變壓器

特點是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。廣泛用于大、中、小容量的變壓器電力系統(tǒng)中。優(yōu)點：節(jié)省材料，體積小，效率高，維護(hù)方便。51三相對稱三相對稱。三相變壓器磁路系統(tǒng)的演變：

依據(jù)：52

變壓器空載運行時波形電流與磁通波形：

當(dāng)磁通或電流波形畸變后，它就包含高次諧波分量，由于三次諧波分量最大，在以后分析中主要考慮的影響。三、三相變壓器電路和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響

變壓器空載運行時，鐵芯一般工作在飽和狀態(tài)下，空載電流i0與由它產(chǎn)生的主磁通Φ0呈非線性關(guān)系。所以當(dāng)電源電壓為正弦波時，感應(yīng)電勢為正弦波，主磁通即為正弦波，磁化電流則為尖頂波。如果空載電流為正弦波時，主磁通則為平頂波形。53⒈Y，y連接的三相變壓器一次側(cè)Y形接線，三次諧波電流構(gòu)成零序?qū)ΨQ組，不能流動i03=0，激磁電流im近似為正弦波。由于鐵心的磁飽和現(xiàn)象，磁通近似為平頂波，除基波外，還主要包含有三次諧波磁通。oωtΦΦΦ3Φ154

1）對三相組式變壓器：Φ3可以在鐵心中存在，所以Φm為平頂波，感應(yīng)電動勢e為尖頂波，其中的三次諧波幅值可達(dá)基波幅值的45%~60%，使相電動勢幅值升高，可能擊穿繞組絕緣。oωtΦ

eΦee1e3Φ3Φ1因此，三相組式變壓器不易采用Yy連接。但線電動勢波形仍為正弦波。552）對三相心式變壓器：

Φ3不能在鐵心中流過，只能借助油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大，故Φ3很小，所以Φ基本為正弦波，感應(yīng)電動勢e也基本為正弦波。但Φ3通過油箱壁閉合時將產(chǎn)生渦流損耗，造成局部過熱，降低變壓器的效率。因此，容量大于1800kVA時，不宜采用Y，y連接。56⒉D，y連接的三相變壓器一次側(cè)D接線，i03可以流過，i0為尖頂波，磁通Φ應(yīng)為正弦波，感應(yīng)電動勢

e

也為正弦波。⒊Y，d連接的三相變壓器一次繞組Y連接，i03=0，i0為正弦波，Φ應(yīng)為平頂波，其中的Φ3在二次繞組中感應(yīng)電動勢e23，并在二次繞組內(nèi)產(chǎn)生i23。

i23建立的磁通Φ23大大削弱Φ3的作用，因此合成磁通和電動勢均接近正弦波。⒋YN，y連接的三相變壓器一次側(cè)YN接線，i03可以流過，i0為尖頂波，磁通Φ應(yīng)為正弦波，感應(yīng)電動勢

e

也為正弦波。57⒌Y，yn連接的三相變壓器二次側(cè)yn接線，負(fù)載時可以為三次諧波提供通路，使相電動勢波形得到改善。但是由于負(fù)載的影響，產(chǎn)生i23不能很大，所以相電動勢波形不能得到很好改善，這種情況基本與Y，y連接一樣，只適用于容量較小的三相心式變壓器，而組式變壓器仍然不采用。結(jié)論：（1）變壓器一次側(cè)是YN連接時，電動勢波為正弦。（2）變壓器有一次側(cè)是D連接時，電動勢波為正弦。（3）無論相電動勢是否為正弦波，但線電動勢一定是正弦波。（4）若一定需要Y，y連接，則可以增加第三繞組，采用D接線。58

⒈電壓調(diào)整率為了保證二次端電壓在允許范圍之內(nèi)，通常在變壓器的高壓側(cè)設(shè)置抽頭,并裝設(shè)分接開關(guān),調(diào)節(jié)變壓器高壓繞組的工作匝數(shù),來調(diào)節(jié)變壓器的二次電壓。中、小型電力變壓器一般有三個分接頭，記作UN

±5%。大型電力變壓器采用五個或多個分接頭,例UN

±2×2.5%或UN±8×1.5%。分接開關(guān)有兩種形式：一種只能在斷電情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為無載分接開關(guān)—這種調(diào)壓方式稱為無勵磁調(diào)壓；另一種可以在帶負(fù)荷的情況下進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱為有載分接開關(guān)—這種調(diào)壓方式稱為有載調(diào)壓。第七節(jié)變壓器的穩(wěn)態(tài)運行

變壓器的穩(wěn)態(tài)運行是指一臺變壓器單獨運行或多臺變壓器并聯(lián)運行。59

用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式：

電壓調(diào)整率的定義：是指一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值，即：

電壓變化率是表征變壓器運行性能的重要指標(biāo)之一，它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。式中稱為負(fù)載系數(shù)

由表達(dá)式可知，電壓變化率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。601.001.0

變壓器外特性曲線：U2

=f(I2)

分析：為什么帶容性負(fù)載可能使輸出電壓上升？61

效率大小反映變壓器運行經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運行性能的重要指標(biāo)之一。⒉效率及效率特性效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。其中62

變壓器的損耗主要是鐵耗和銅耗兩種。鐵耗包括基本鐵耗和附加鐵耗?；捐F耗為磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗包括由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。鐵損耗與外加電壓大小有關(guān)，而與負(fù)載大小基本無關(guān)，故也稱為不變損耗。銅耗也分基本銅耗和附加銅耗?；俱~耗是在電流在一、二次繞組直流電阻上的損耗；附加損耗包括因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。銅耗大小與負(fù)載電流平方成正比，故也稱為可變損耗。63⒊變壓器的并聯(lián)運行并聯(lián)條件不滿足時的運行分析。一、變比不等時并聯(lián)運行如果變壓器的變比不等，在空載就存在環(huán)流。變比差越大，環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小，即使變比差很小，也會產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在，既占用了變壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。為了保證空載時環(huán)流不超過額定電流的10%，通常規(guī)定并聯(lián)運行的變壓器的變比差不大于1%。二、連接組別不同時并聯(lián)運行連接組別不同時，二次側(cè)線電壓之間至少相差300，則二次線電壓差為線電壓的51.8%，由于變壓器的短路阻抗很小,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會燒毀繞組，所以連接組別不同絕不允許并聯(lián)。64三、短路阻抗標(biāo)么值不等時并聯(lián)運行

等效電路如圖所示。由等效電路可知：

可見，各臺變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比。

為了充分變壓器的容量，理想的負(fù)載分配，應(yīng)使各臺變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，而且短路阻抗標(biāo)值相等。65

為了使各臺變壓器所承擔(dān)的電流同相位，要求各變壓器的短路阻抗角相等。一般來說，變壓器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此要求并聯(lián)運行的變壓器的最大容量之比不超過3︰1。變壓器運行規(guī)程規(guī)定：在任何一臺變壓器不過負(fù)荷的情況下，變比不同和短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器可以并聯(lián)運行。又規(guī)定：阻抗標(biāo)么值不等的變壓器并聯(lián)運行時，應(yīng)適當(dāng)提高短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器的二次電壓，以使并聯(lián)運行的變壓器的容量均能充分利用。66第八節(jié)自耦變壓器與互感器一、自耦變壓器工作原理：自耦變壓器：把普通雙繞組變壓器的高壓繞組和低壓繞組串聯(lián)連接，便構(gòu)成一臺自耦變壓器。67電壓、電流關(guān)系：電壓關(guān)系：串聯(lián)繞組匝數(shù)為N1，公共繞組匝數(shù)為N2。自耦變壓器變比：AN1-N2N2Xax68電流關(guān)系：根據(jù)磁動勢平衡：如果忽略勵磁電流：整理上式，得：AN1-N2N2Xax以上分析說明，自耦變壓器繞組的公共部分的電流比額定負(fù)載電流要小。69容量關(guān)系：

根據(jù)普通雙繞組相量圖可知，如果忽略勵磁電流，一次電流與二次電流相位相差1800電角度，可得出自耦變壓器公共部分的電流與一、二次側(cè)電流有效值的關(guān)系為：

I12=I2N-I1N自耦變壓器額定容量為：

U1NI1N=U2NI2N=U2N