《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》李益民+電子課件-第二章變壓器

學(xué)習(xí)目標(biāo):第二章變壓器熟悉變壓器的作用、基本結(jié)構(gòu)及工作原理掌握變壓器的運(yùn)行原理、等效電路及平衡方程式熟悉變壓器空載和短路試驗(yàn)的目的、線路、試驗(yàn)方法和技巧掌握變壓器同名端的判定方法及三相變壓器連接組別和時(shí)鐘表示法的判定掌握自耦變壓器、電流互感器、電壓互感器的特點(diǎn)及使用注意事項(xiàng)案例1：電能的產(chǎn)生、輸送與分配第二章變壓器電力系統(tǒng)組成的方框圖三相電力系統(tǒng)第二章變壓器案例2：高壓輸電:電能升壓輸電降壓用戶第一節(jié)：概述一、變壓器的用途作用：靜止電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，將某一數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓。還可用來(lái)改變電流、變換阻抗以及產(chǎn)生脈沖等。用途：主要用于輸配電系統(tǒng)，而且還廣泛應(yīng)用于電氣控制領(lǐng)域、電子技術(shù)領(lǐng)域，測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域以及焊接技術(shù)領(lǐng)域等。二、變壓器分類1．按用途分類（1）電力變壓器。用作電能的輸送與分配。（2）特種變壓器。在特殊場(chǎng)合使用的變壓器，如作為焊接電源的電焊變壓器；專供大功率電爐使用的電爐變壓器；將交流電整流成直流電時(shí)使用的整流變壓器等。（3）儀用互感器。用于電工測(cè)量中，如電流互感器、電壓互感器等。（4）控制變壓器。容量一般比較小，用于小功率電源系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。（5）其他變壓器。如試驗(yàn)用的高壓變壓器；輸出電壓可調(diào)的調(diào)壓變壓器；產(chǎn)生脈沖信號(hào)的脈沖變壓器。2．按繞組構(gòu)成分類有雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器等。3．按鐵心結(jié)構(gòu)分類有疊片式鐵心、卷制式鐵心、非晶合金鐵心。4．按相數(shù)分類有單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。5．按冷卻方式分類有干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、充氣式變壓器等。第二節(jié)：變壓器的銘牌和額定值一、銘牌正確地使用變壓器的依據(jù)電力變壓器產(chǎn)品型號(hào)S7-500／10標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)XXXX額定容量500kV.A產(chǎn)品代號(hào)XXXX額定電壓10kV出廠序號(hào)XXXX額定頻率50Hz3相聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)Y，yn0阻抗電壓4％冷卻方式油冷使用條件戶外開(kāi)關(guān)位置高壓低壓電壓／V電流／A電壓／V電流/A

Ⅰ

10500

27．5

Ⅱ

10000

28．9

400721．7

Ⅲ

9500

30．4

XX變壓器廠XX年XX月二、額定值（一）型號(hào)（二）額定電壓U1N和U2N

U1N：加在一次繞組上的正常工作電壓值。它是根據(jù)變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許發(fā)熱等條件規(guī)定的U2N：變壓器在空載時(shí)，高壓側(cè)加上額定電壓后，二次繞組兩端的電壓值。U2N不等于額定負(fù)載時(shí)的負(fù)載電壓。有一個(gè)電壓降使空載電壓大于負(fù)載電壓。額定電壓在三相變壓器中是指線電壓。（三）額定電流I1N和I2N

根據(jù)變壓器容許發(fā)熱的條件而規(guī)定的滿載電流值。在三相變壓器中額定電流是指線電流。（四）額定容量SN

變壓器在額定工作狀態(tài)下，二次繞組的視在功率，其單位為kV·A。單相變壓器的額定容量三相變壓器的額定容量（五）聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)三相變壓器一、二次繞組的連接方式

Y（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）、y（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)）；D（高壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）、d（低壓繞組作三角形聯(lián)結(jié)）；N（高壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時(shí)的中性線）、n（低壓繞組作星形聯(lián)結(jié)時(shí)的中性線）。（六）阻抗電壓又稱為短路電壓。它標(biāo)志在額定電流時(shí)變壓器阻抗壓降的大小。通常用它與額定電壓U1N的百分比來(lái)表示。例2－1：一臺(tái)三相油浸自冷式鋁線變壓器，已知SN＝560kV·A，U1N/U2N=10000V/400V，試求一次、二次繞組的額定電流I1N

、I2N各是多大?解：第三節(jié)：?jiǎn)蜗嘧儔浩骰窘Y(jié)構(gòu)及工作原理案例3：生活中有很多電器從單相電源取電，如計(jì)算機(jī)、收音機(jī)、充電器等。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，內(nèi)部需要的電源有的很低如DC5V、DC12V等，其內(nèi)部的單相變壓器就是將220V交流電源變?yōu)檩^低等級(jí)電壓的一種設(shè)備，然后再經(jīng)整流設(shè)備將交流整流為直流供給各部件如CPU、CPU風(fēng)扇等使用。單相變壓器：接在單相交流電源上用來(lái)改變單相交流電壓的變壓器，其容量一般都比較小，主要用作控制及照明。一、單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)（一）鐵心構(gòu)成變壓器磁路系統(tǒng)，并作為變壓器的機(jī)械骨架。

鐵心柱

磁軛0.35mm厚的硅鋼片，減小鐵耗。國(guó)產(chǎn)硅鋼片有熱軋硅鋼片、冷軋無(wú)取向硅鋼片、冷軋晶粒取向硅鋼片心式變壓器殼式變壓器單相小容量變壓器鐵心形式為了減小鐵心磁路的磁阻以減小鐵心損耗，要求鐵心裝配時(shí)，接縫處的空氣隙應(yīng)越小越好。（二）繞組變壓器中的電路部分，小型變壓器一般用具有絕緣的漆包圓銅線繞制而成，對(duì)容量稍大的變壓器則用扁銅線或扁鋁線繞制。

1．同心式繞組高、低壓繞組同心地套裝在鐵心柱上。為了便于與鐵心絕緣，把低壓繞組套裝在里面，高壓繞組套裝在外面。按其繞制方法的不同又可分為圓筒式、螺旋式和連續(xù)式

2．交疊式繞組將高壓繞組及低壓繞組分成若干個(gè)線餅，沿著鐵心柱的高度交替排列著。為了便于絕緣，一般最上層和最下層安放低壓繞組又稱餅式繞組漏抗小、機(jī)械強(qiáng)度高、引線方便。這種繞組形式主要用在低電壓、大電流的變壓器上，如容量較大的電爐變壓器、電阻電焊機(jī)（如點(diǎn)焊、滾焊和對(duì)焊電焊機(jī)）變壓器優(yōu)點(diǎn):二、變壓器的基本工作原理互相絕緣且匝數(shù)不同只有磁的耦合而沒(méi)有電的聯(lián)系二、變壓器的基本工作原理根據(jù)電磁感應(yīng)原理：改變一、二次繞組的匝數(shù)，就可達(dá)到改變電壓的目的。第四節(jié)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯目蛰d運(yùn)行及負(fù)載運(yùn)行一、變壓器的空載運(yùn)行（一）空載運(yùn)行時(shí)各物理量正方向的規(guī)定二次繞組開(kāi)路按照“電工慣例”規(guī)定參考方向：（1）電壓的參考方向：在同一支路中，電壓的參考方向與電流的參考方向一致。（2）磁通的參考方向：磁通的參考方向與電流的參考方向之間符合右手螺旋定則。（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向：由交變磁通Ф產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，其參考方向與產(chǎn)生該磁通的電流參考方向一致（即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與產(chǎn)生它的磁通

Ф之間符合右手螺旋定則）。參考方向的規(guī)定按此參考方向列出的電磁感應(yīng)定律方程：（二）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和變比設(shè)Φ＝Φmsinωte滯后于Φ900結(jié)論：有效值：E1=4.44fN1ФmE2=4.44fN2Фm略去一次繞組中的阻抗不計(jì)U1≈E1＝4.44fN1Фm

U2＝E2=4.44fN2Фm

變壓比，簡(jiǎn)稱變比U1恒定時(shí)，變壓器鐵心中的磁通Фm基本上保持不變（三）變壓器的空載電流和空載損耗空載電流（2～10）％IN

無(wú)功分量Iq，用來(lái)建立磁場(chǎng)，起勵(lì)磁作用有功分量Id，用來(lái)供給變壓器鐵心損耗<10％I0

空載損耗絕大部分是鐵心損耗P0，即磁滯損耗與渦流損耗，只有極少部分是一次繞組電阻上的銅損耗I02R

可認(rèn)為變壓器的空載損耗就是變壓器的鐵心損耗

（四）空載運(yùn)行時(shí)相量圖單相變壓器電路原理圖理想變壓器空載運(yùn)行相量圖

例2—2：如圖所示，低壓照明變壓器一次繞組匝數(shù)N1＝660匝，一次繞組電壓Ul＝220V，現(xiàn)要求二次繞組輸出電壓U2＝36V，求二次繞組匝數(shù)N2及變比Ku解：降壓變壓器：Ku>1升壓變壓器:Ku<1二、變壓器的負(fù)載運(yùn)行單相變壓器負(fù)載運(yùn)行二次繞組中有電流一次繞組中電流變?yōu)閕1

變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁通勢(shì)平衡方程式:因?yàn)殡娫措妷翰蛔?，故?fù)載時(shí)的磁勢(shì)和空載時(shí)相同：N1I1≈N2I2忽略I0:變壓器的變流比變壓器的高壓繞組匝數(shù)多，而通過(guò)的電流小，因此繞組所用的導(dǎo)線細(xì)；反之低壓繞組匝數(shù)少，通過(guò)的電流大，所用的導(dǎo)線較粗。結(jié)論：三、變壓器的阻抗變換相當(dāng)于直接接在一次繞組上的等效阻抗輸出變壓器、線間變壓器阻抗匹配作用。在電子電路中，為了獲得較大的功率輸出往往對(duì)輸出電路的輸出阻抗與所接的負(fù)載阻抗之間有一定的要求。例如對(duì)音響設(shè)備來(lái)講，為了能在揚(yáng)聲器中獲得最好的音響效果（獲得最大的功率輸出），要求音響設(shè)備輸出的阻抗與揚(yáng)聲器的阻抗盡量相等。利用輸出變壓器可以達(dá)到阻抗匹配的作用。例2—3：某晶體管收音機(jī)輸出電路的輸出阻抗為Z/=392Ω，接入的揚(yáng)聲器阻抗為Z=8Ω，現(xiàn)加接一個(gè)輸出變壓器使兩者實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，求該變壓器的變比K；若該變壓器一次繞組匝數(shù)N1=560匝，問(wèn)二次繞組匝數(shù)N2為多少?解：四、變壓器參數(shù)的測(cè)定作用：利用參數(shù)、基本方程式、等效電路、相量圖求變壓器的運(yùn)行性能。（一）變壓器的空載試驗(yàn)求變比k、空載電流I0、空載損耗P0以及等效電路中的勵(lì)磁阻抗Zm，從而判斷鐵心和線圈質(zhì)量。試驗(yàn)時(shí)，一般在變壓器低壓側(cè)加電壓，測(cè)量高壓側(cè)對(duì)應(yīng)的電壓、電流和功率。目的：

（一）變壓器的空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)線路圖計(jì)算時(shí)，采用電壓為額定點(diǎn)的參數(shù)，因?yàn)榭蛰d電流很小，此時(shí)的銅損耗很小，故可近似認(rèn)為額定電壓點(diǎn)測(cè)得的空載損耗即為變壓器額定運(yùn)行時(shí)的空載損耗即鐵耗。（一）變壓器的空載試驗(yàn)計(jì)算：計(jì)算：總阻抗Z0=Z1+Zm此處U20指高壓側(cè)電壓，U1指低壓側(cè)電壓。即試驗(yàn)電壓。注意：若空載試驗(yàn)在低壓側(cè)進(jìn)行，要獲得高壓側(cè)參數(shù)時(shí)，必須進(jìn)行折算?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，一般采用0.2的功率因數(shù)表。求負(fù)載時(shí)的銅損耗和短路阻抗。試驗(yàn)時(shí)，一般在變壓器高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)直接短路，測(cè)量高壓額定電流點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓、電流和功率。目的：

（二）變壓器的短路試驗(yàn)短路試驗(yàn)線路圖（二）變壓器的短路試驗(yàn)計(jì)算時(shí)，采用電流為額定點(diǎn)的參數(shù)，因?yàn)榇藭r(shí)短路電壓很低，鐵損耗很小，故可近似認(rèn)為額定電流點(diǎn)測(cè)得的短路損耗即為變壓器額定運(yùn)行時(shí)的銅損耗。計(jì)算：（二）變壓器的短路試驗(yàn)溫度換算：由于線圈電阻隨溫度而變化，試驗(yàn)時(shí)的溫度和實(shí)際變壓器運(yùn)行時(shí)的溫度不同，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變壓器的短路電阻應(yīng)換算到工作溫度750C時(shí)的值。（二）變壓器的短路試驗(yàn)短路電壓（或阻抗電壓）：短路試驗(yàn)時(shí)，使短路電流為額定電流時(shí)加在一次側(cè)的電壓稱為短路電壓，即USN=ISNZS75,它為額定電路在短路阻抗上的壓降，亦稱作阻抗電壓。短路電壓通常用與額定電壓的百分值來(lái)表示，即標(biāo)么值：短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗直接影響變壓器的運(yùn)行性能，所以正常運(yùn)行時(shí)希望它小些，這樣負(fù)載變化時(shí)二次電壓波動(dòng)小，但從短路故障的角度，為限制短路電流，又希望阻抗電壓大些。小型變壓器的US為4～10.5，大型變壓器為12.5～17.5％第五節(jié)變壓器的運(yùn)行特性案例4：配電站中的變壓器將高壓（10000V）變?yōu)橛脩綦姎庠O(shè)備使用的電壓等級(jí)，一般其變壓器二次側(cè)的額定電壓為400V，而我們知道，低壓動(dòng)力負(fù)荷的三相額定電壓一般為380V，照明的單相電壓為220V，為什么變壓器二次側(cè)的額定電壓不是380V呢？一、變壓器的外特性及電壓變化率外特性:一次繞組電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)cosφ2一定時(shí)，二次繞組電壓U2與負(fù)載電流I2的關(guān)系.滯后的無(wú)功電流產(chǎn)生去磁作用使電壓下降超前的無(wú)功電流產(chǎn)生增磁作用使電壓上升用標(biāo)么值表示，便于不同變壓器之間比較電壓變化率：用ΔU％來(lái)表示二次側(cè)空載電壓額定負(fù)載時(shí)二次側(cè)電壓ΔU％反映供電電壓的穩(wěn)定性。ΔU％越小，說(shuō)明變壓器二次繞組輸出的電壓越穩(wěn)定。常用變壓器ΔU％為3％～5％

例2—4：某臺(tái)供電電力變壓器將U1N=10000V的高壓降壓后對(duì)負(fù)載供電，要求該變壓器在額定負(fù)載下的輸出電壓為U2=380V，該變壓器的電壓變化率ΔU％＝5％，求該變壓器二次繞組的額定電壓U2N及變比K。解：U2N=400VK=U1N/U2N=10000/400=25二、變壓器的損耗及效率P1=U1I1COSφ1P2=U2I2COSφ2損耗ΔP

＝P1-P2=Pcu+PFe1．鐵損耗PFe基本鐵損耗附加鐵損耗與U1有關(guān)，與負(fù)載電流無(wú)關(guān)，當(dāng)U1不變時(shí)，鐵耗基本不變。故鐵耗稱為不變損耗。2．銅損耗PCu基本銅損耗附加銅損耗電流在一次、二次繞組電阻上產(chǎn)生的損耗漏磁通產(chǎn)生的集膚效應(yīng)使電流在導(dǎo)體內(nèi)分布不均勻而產(chǎn)生的額外損耗銅損耗與負(fù)載電流的平方成正比，所以銅損耗又稱為“可變損耗”3．效率中小型電力變壓器效率在95％以上，大型電力變壓器效率可達(dá)99％以上.例2－5：S9－500/10低損耗三相電力變壓器額定容量500kV·A，設(shè)功率因素為1,二次電壓U2N=400V，鐵損耗PFe=0.98KW，額定負(fù)載時(shí)銅損耗PCu＝4.1kW，求二次額定電流I2N及變壓器效率η。P2=SNCOSφ=500kW解：4．效率特性效率η也隨負(fù)載電流I2的變化而變化的關(guān)系負(fù)載系數(shù)不變損耗等于可變損耗時(shí)，變壓器的效率最高。通常最高效率位于β=0.5∽0.6之間

第六節(jié)三相變壓器一、三相變壓器的基本結(jié)構(gòu)三相變壓器組三相心式變壓器三相繞組接入對(duì)稱的三相交流電源時(shí)，三相繞組中產(chǎn)生的主磁通也是對(duì)稱的，故三相磁通之和等于零，因此中間鐵心柱可以省略三相變壓器外形1．鐵心鐵心是三相變壓器的磁路部分，與單相變壓器一樣，它也是由0.35mm厚的硅鋼片疊壓（或卷制）而成，新型電力變壓器鐵心均用冷軋晶粒取向硅鋼片制作，以降低其損耗。三相電力變壓器鐵心均采用心式結(jié)構(gòu)。階梯形的級(jí)數(shù)越多，則變壓器結(jié)構(gòu)越緊湊，但疊裝工藝越復(fù)雜。鐵心柱截面形狀2．繞組繞組是三相電力變壓器的電路部分。一般用絕緣紙包的扁銅線或扁鋁線繞成，當(dāng)前新型的繞組結(jié)構(gòu)為箔式繞組電力變壓器，繞組用鋁箔或銅箔氧化技術(shù)和特殊工藝?yán)@制，使變壓器整體性能得到較大的提高，我國(guó)已開(kāi)始批量生產(chǎn)。交疊式繞組同心式繞組繞組的結(jié)構(gòu)形式：3．油箱和冷卻裝置油箱內(nèi)裝變壓器油扁形散熱油管或片式散熱器幫助散熱10000kV·A的電力變壓器，采用風(fēng)吹冷卻或強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻裝置。儲(chǔ)油柜：通過(guò)連接管與油箱相通使變壓器油與空氣的接觸面積大為減小，從而減緩了變壓器油的老化速度新型的全充油密封式電力變壓器則取消了儲(chǔ)油柜，運(yùn)行時(shí)變壓器油的體積變化完全由設(shè)在側(cè)壁的膨脹式散熱器（金屬波紋油箱）來(lái)補(bǔ)償。4．保護(hù)裝置在油箱和儲(chǔ)油柜之間的連接管中裝有氣體繼電器，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，內(nèi)部絕緣物汽化，使氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)或使開(kāi)關(guān)跳閘。（1）氣體繼電器。裝在油箱頂部，它是一個(gè)長(zhǎng)的圓形鋼筒，上端用酚醛紙板密封，下端與油箱連通。若變壓器發(fā)生故障，使油箱內(nèi)壓力驟增時(shí)，油流沖破酚醛紙板，以免造成變壓器箱體爆裂。近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)電力變壓器已廣泛采用壓力釋放閥來(lái)取代防爆管。（2）防爆管（安全氣道）。二、三相變壓器的極性（一）變壓器的極性同極性端或同名端：變壓器的一、二次繞組繞在同一個(gè)鐵心上，都被磁通Ф交鏈，故當(dāng)磁通交變時(shí)，在兩個(gè)繞組中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)有一定的方向關(guān)系，即當(dāng)一次繞組的某一端點(diǎn)瞬時(shí)電位為正時(shí)，二次繞組也必有一電位為正的對(duì)應(yīng)端點(diǎn)。這兩個(gè)對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)，我們稱為同極性端或同名端，通常用符號(hào)“·”表示。變壓器繞組的正確連接圖繞組的錯(cuò)誤連接繞組電壓為110V，電源電壓為220V時(shí)的連接方法繞組電壓為110V，電源電壓為110V時(shí)的連接方法無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將燒毀繞組（二）變壓器極性的判定1．對(duì)兩個(gè)繞向已知的繞組繞向不同時(shí)，同名端不同（二）變壓器極性的判定2．對(duì)一臺(tái)已經(jīng)制成的變壓器交流法測(cè)定同名端U13＝U12—U34，則說(shuō)明N1、N2組為反極性串聯(lián)，故1和3為同名端。如果U13＝U12＋U34，則1和4為同名端。（二）變壓器極性的判定2．對(duì)一臺(tái)已經(jīng)制成的變壓器直流法測(cè)定同名端直流電源接在高壓繞組上，而直流毫伏表接在低壓繞組兩端。當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上的一瞬間，如毫伏表指針向正方向擺動(dòng)，則接直流電源正極的端子與接直流毫伏表正極的端子為同名端。（一）三相變壓器繞組的連接方法繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組

U1

U2

U1、V1、W1

U2、V2、W2

N低壓繞組

U1

U1

U1、v1、w1

U2、v2、w2

n中壓繞組

U1m

U2m

U1m、V1m、Wlm

U2m、V2m、W2m

Nm繞組的首端和末端的標(biāo)記三、三相變壓器的連接組三相繞組連接方法字母表示：舊標(biāo)準(zhǔn)：Y和△高壓Y，D，N低壓y,d，n新標(biāo)準(zhǔn)：聯(lián)結(jié)組別表示一次繞組線電壓與二次繞組線電壓之間的相位關(guān)系。一、二次繞組線電動(dòng)勢(shì)的相位差總是300的整數(shù)倍。因此，國(guó)際上規(guī)定，標(biāo)志三相變壓器一、二次繞組線電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系用時(shí)鐘表示法。規(guī)定一次繞組線電勢(shì)為長(zhǎng)針，永遠(yuǎn)指向鐘面上的“12”，二次繞組線電勢(shì)為短針，它指向鐘面上的哪個(gè)數(shù)字，該數(shù)字則為該三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的標(biāo)號(hào)。三相變壓器一、二次繞組不同接法的組合形式有：Y，y；YN，d；Y，d；Y，yn；D，y；D，d等，其中最常用的組合形式有三種，即Y，yn；YN，d和Y，d

。大容量的變壓器通常采用Y，d或YN，d聯(lián)結(jié)。容量不太大而且需要中性線的變壓器，廣泛采用Y，yn聯(lián)結(jié)，以適應(yīng)照明與動(dòng)力混合負(fù)載需要的兩種電壓。相電壓只有線電壓的1／，當(dāng)中性點(diǎn)引出接地時(shí)，繞組對(duì)地的絕緣要求降低了Y,y0聯(lián)結(jié)組（二）Y，y聯(lián)結(jié)組

Y,y6聯(lián)結(jié)組（二）Y，y聯(lián)結(jié)組

Y,d11聯(lián)結(jié)組（三）Y，d聯(lián)結(jié)組

Y,d1聯(lián)結(jié)組（三）Y，d聯(lián)結(jié)組為了制造及運(yùn)行方便的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三相電力變壓器只采用五種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組，即Y，yn0、YN，d11、YN，y0、Y，y0和Y，dll。常用，它用于容量不大的三相配電變壓器，低壓側(cè)電壓為400～230V，用以供給動(dòng)力和照明的混合負(fù)載。一般這種變壓器的最大容量為1800kV·A，高壓側(cè)的額定電壓不超過(guò)35kVY，yn0四、三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行：幾臺(tái)三相變壓器的高壓繞組及低壓繞組分別連接到高壓電源及低壓電源母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。在變電站中，總的負(fù)載經(jīng)常由兩臺(tái)或多臺(tái)三相電力變壓器并聯(lián)供電（1）一、二次繞組電壓應(yīng)相等，即變比應(yīng)相等。（2）聯(lián)結(jié)組別必須相同。（3）短路阻抗（即短路電壓）應(yīng)相等。并聯(lián)運(yùn)行的變壓器必須滿足以下條件：（一）變比不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行K1<K2E1>E2

兩個(gè)二次繞組之間形成環(huán)流Ic，這個(gè)電流稱為平衡電流。

短路阻抗小平衡電流大電流大，可能超過(guò)額定值電流小于額定值并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，其變壓比誤差不允許超過(guò)±0.5％（二）聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)行線電壓的相位差至少為300，因此會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差ΔU2

如Y，y0和Y，dll兩臺(tái)變壓器并聯(lián)，二次繞組中產(chǎn)生比額定電流大得多的空載環(huán)流，導(dǎo)致變壓器損壞.后果：（三）短路阻抗（短路電壓）不等時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)行ZS1I1=Zs2I2E2相等，U2相等

容量相同、變比相等、聯(lián)結(jié)組別也相同，但短路阻抗不等：負(fù)載電流的分配與各臺(tái)變壓器的短路阻抗成反比，短路阻抗小的變壓器輸出的電流要大，短路阻抗大的輸出電流較小，則其容量得不到充分利用.并聯(lián)運(yùn)行的變壓器其短路電壓比不應(yīng)超過(guò)10％。為合理分配負(fù)載，防止小容量的變壓器過(guò)載，大容量的變壓器得不到充分利用，要求投入并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器，最大容量與最小容量之比不宜超過(guò)三比一第七節(jié)其他用途變壓器一、自耦變壓器（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途一二次繞組不僅有磁耦合還有電的直接連接（二）電壓、電流及容量關(guān)系U1≈E1＝4.44fN1ФmU2＝E2＝4.44fN2Фm負(fù)載時(shí)的磁勢(shì)平衡方程式：忽略空載磁通勢(shì)，則自耦變壓器一、二次繞組中的電流大小與匝數(shù)成反比，在相位上互差1800.結(jié)論：流經(jīng)公共繞組中的電流I的大小為:I=I2－I1I總是小于輸出電流I2。當(dāng)變比K接近于1時(shí)，則I1與I2的數(shù)值相差不大，即公共繞組中的電流I很小，因而這部分繞組可用截面積較小的導(dǎo)線繞制，以節(jié)約用銅量，并減小自耦變壓器的體積與重量。結(jié)論：（二）電壓、電流及容量關(guān)系S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為（二）電壓、電流及容量關(guān)系S2=U2I2=U2（I+I1）=U2I+U2I1自耦變壓器輸出的視在功率為由電磁感應(yīng)原理從一次繞組傳遞到二次繞組的視在功率通過(guò)電路的直接聯(lián)系從一次繞組直接傳遞到二次繞組的視在功率I1只在一部分繞組的電阻上產(chǎn)生銅損耗，因此自耦變壓器的損耗比普通變壓器要小，效率較高，因而較為經(jīng)濟(jì)。K一般介于1.2～2間，此時(shí)變壓器優(yōu)勢(shì)較明顯。應(yīng)用舉例：電力系統(tǒng)中，用自耦變壓器把110kV、150kV、220kV和330kV的高壓電力系統(tǒng)連接成大規(guī)模的動(dòng)力系統(tǒng)。自耦變壓器的缺點(diǎn)：一、二次繞組的電路直接連在一起，造成高壓側(cè)的電氣故障會(huì)波及到低壓側(cè)，很不安全。因此要求自耦變壓器在使用時(shí)必須正確接線，且外殼必須接地，并規(guī)定安全照明變壓器不允許采用自耦變壓器結(jié)構(gòu)形式。（二）電壓、電流及容量關(guān)系自耦調(diào)壓器輸出電壓可調(diào)，可稍高于一次繞組電壓例：實(shí)驗(yàn)室中常用的單相調(diào)壓器，一次繞組輸入電壓U1＝220V，二次繞組輸出電壓U2＝0～250V二、儀用互感器（一）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途作用：①為了測(cè)量人員的安全，使測(cè)量回路與高壓電網(wǎng)相互隔離；②擴(kuò)大測(cè)量?jī)x表（電流表及電壓表）的測(cè)量范圍。電壓互感器電流互感器分類：

1．電流互感器在電工測(cè)量中用來(lái)按比例變換交流電流的儀器串在電路中，流過(guò)被測(cè)電流匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。二次電流表量程一般為5A。實(shí)際中已換算成一次電流，其標(biāo)度尺即按一次電流分度，這樣可以直接讀數(shù)，不必再進(jìn)行換算電流互感器使用注意事項(xiàng)：二次繞組絕對(duì)不允許開(kāi)路電流互感器的鐵心及二次繞組一端必須可靠接地鉗形電流表利用電流互感器原理如被測(cè)電流過(guò)小，可將被測(cè)導(dǎo)線在鉗口內(nèi)多繞幾圈，然后將讀數(shù)除以所繞匝數(shù)用電流互感器進(jìn)行電流測(cè)量時(shí)存在一定的誤差，根據(jù)誤差的大小，電流互感器分下列各級(jí)：0.2、0.5、1.0、3.0、10.0。如0.5級(jí)的電流互感器表示在額定電流時(shí)，測(cè)量誤差最大不超過(guò)±0.5％

2．電壓互感器在電工測(cè)量中用來(lái)按比例變換交流電壓的儀器實(shí)際上是一臺(tái)降壓變壓器二次電壓表量程一般為100