大工11春《电气工程概论》.doc

电气工程概论辅导资料三 主 题：三相变压器，自耦变压器，互感器 学习时间：2011年4月25日－5月1日 内 容： 我们这周主要学习三相变压器，自耦变压器，互感器。 一、学习要求 了解变压器的工作原理变压器的结构，变压器的应用综述和等值电路 重点掌握变压器的分类。 二、主要内容 第二节 变换电器 三、三相变压器 （一）三相变压器的磁路结构 1 三相组式变压器 三相组式变压器的各相磁路是彼此独立的，当一次绕组外加三相电压对称时，各相空载电流也对称。 2 三相芯式变压器 三相芯式变压器具有用料省、结构紧凑、高效经济的优点，而组式变压器则具有便于运输、备用容量小等优点。 （二）三相变压器的连接组 三相变压器和三相变压器组可以连接成星形、三角形和曲折形。对应于高压和低压侧分别用Y、D、Z和y、d、z来表示。当有中性点引出时，用YN 、 ZN和YN 、 ZN表示。 若规定高压侧绕组的某感应线电压相量始终指向钟表的12点，则低压侧绕组所对应的感应线电压相量所指的小时数就称为标号。 双绕组变压器常用连接组 （三）变压器的并联运行 变压器并联运行条件： （1）各台变压器的一、二次侧的额定电压相同，变压器连接组的标号相同。 （2）各台变压器的阻抗电压相对值相等，各变压器的短路阻抗幅角相等。 三相变压器的关联运行示意图 四、多绕组变压器、分裂变压器和自耦变压器 （一）多绕组变压器 具有两个以上绕组的变压器称为多绕组变压器。 1 三绕组变压器 （二）分裂绕组变压器 1 分裂绕组变压器结构 分裂绕组变压器低压侧绕组中有一个或几个绕组被分裂成额定容量相等的几个分裂绕组，各分裂绕组间无电气联系，而仅有较弱的磁联系。 分裂绕组变压器在正常运行和低压侧短路时所呈现的电抗值不同，可完成电能变换的同时实现短路电流的限制。 2 分裂绕组变压器的应用 正常工作时，流入变压器的工作电流遇到的等效阻抗为穿越电抗XD=X1＋0.5X’2 。 当低压侧一台发电机出口处短路时，来自另外一台发电机的短路电流遇到的电抗为分裂电抗XF=X’2＋X’’2 ,来自母线的电流遇到的电抗为半穿越电抗XB=X1＋X’2 。 （三）自耦变压器 1 自耦变压器的结构 2优缺点 优点：自耦变压器具有较小的电磁容量，因此用料省，体积小，效率高，造价低。由于铜、铁等材料用量的减少，铜、铁等材料用量的减少，铜损耗、铁损耗和励磁电流也相应减小，因此自耦变压器的效率一般较高，可达99%。 缺点：自耦变压器变比的减小会使自耦变压器的短路阻抗值减小，短路故障电流增大。 五、互感器 互感器是利用变压器的电磁感应原理，将大电量信号变换为小电量信号以方便测量的一种设备，可分为电流互感器和电压互感器两种。 （一）电流互感器（TA） 1、工作原理 2、使用注意事项 （1）电流互感器二次侧绕组绝对不允许开路。 （2）电流互感器的二次侧绕组和外壳必须可靠接地，以防止因绝缘击穿而危害人身安全。 （二）电压互感器(TV) 电压互感器按工作原理可分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器。 1、电磁式电压互感器 （1）工作原理 （2）电磁式电压互感器使用时的注意事项： 1）电压互感器的二次侧绕组绝对不允许短路。 2）电压互感器的二次侧绕组和铁芯必须可靠接地。 3）电压互感器的二次侧负载不易接太多，以免降低负载阻抗，影响测量准确度。 2、电容式电压互感器（CVT） 电容式电压互感器具有结构简单、体积小、成本低等优点，可用于110-500kV中性点直接接地系统中的电压测量。其缺点主要是输出容量较小，误差较大。 三、重要考点 （一）选择题 1．?三相电能变换可采用两面种形式的变压器（ ）。 A．三相变压器组和三项芯式变压器 B．升压变压器和降压变压器 C．多绕组变压器和自耦变压器 D．干式变压器和实验变压器 答案：A 2．下列的选项中不是自耦变压器的优点的是（ ）。 A．用料省 B．体积小 C．造价低 D．效率低 答案：D （二）判断题 1．电流互感器使用时，二次绕组不允许开路。 答案：正确 2．电容式互感器具有结构简单、体积小、输出容量大的优点。 答案：错误 （三）简答题 1．电磁式电压互感器的工作原理。 答：一次绕组由多匝导线构成，与待测电路并联连接；二次绕组匝数较少，串接阻抗很大的测量仪表。实际运行状态可以近似看作变压器的空载运行。 2．变压器并联运行的条件。 答： （1）各台变压器的一、二次侧的额定电压相同，变压器连接组的标号相同。 （2）各台变压器的阻抗电压相对值相等，各变压器的短路阻抗幅角相等。 大连理工大学网络教育学院 第6页 共7页