§7.电机学－三绕组变压器和自耦变压器(1906KB).ppt

* * * * * * * 以上的分析是针对降压变压器进行的，同样适用于升压变压器。 * 以上的分析是针对降压变压器进行的，同样适用于升压变压器。 * * * * * * * * §4-2 自耦变压器 自耦变压器的基本方程式和等效电路 基本方程式 2）电压关系： 副边回路电压方程式为 式中 为未经归算的ax部分绕组漏阻抗。 若变压器副边接负载阻抗 ZL ,则 若归算到原边，则 式中： 原边回路电压方程式为 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的基本方程式和等效电路 基本方程式 2）电压关系： 因为 代入 得 式中 称为自耦变压器副边电压的归算值； 称为自耦变压器从高压边看的短路阻抗。 自耦变压器的基本方程式和等效电路 基本方程式 自耦变压器的基本方程式和等效电路 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的容量关系 自耦变压器的额定容量(又叫通过容量) 和 绕组容量(又叫电磁容量)二者是不相等的，通过容量用 SaN 表示，指的是自耦变压器总的输入或输出容量。即 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的容量关系 式中： 称为自耦变压器的效益系数 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的容量关系 结论：由电源通过变压器传到负载的输出容量可分为两部分：一部分是绕组的电磁容量，它是通过Aa段绕组和ax段绕组之间电磁感应传过去的；另一部分为传导容量，可以看做电流 通过传导直接达到负载。后一部分容量不需要增加绕组容量，也是双绕组变压器所没有的，自耦变压器之所以有一系列优点，就在于它的副边可以直接向电源吸收传导功率。 §4-2 自耦变压器 自耦变压器与双绕组变压器的比较 1）在变压器额定容量(通过容量)相同时，自耦变压器的绕组容量(电磁容量)比双绕组变压器的小。 2）变压器硅钢片和铜线的用量与绕组的额定感应电动势和通过的额定电流有关，也就是和绕组的容量有关，现在自耦变压器的绕组容量减小了，当然所用的材料也少了，从而可以降低成本。 3）由于铜线和硅钢片用量减少，在同样的电流密度和磁通密度下，自耦变压器的铜耗和铁耗以及激磁电流都比较小，从而提高了效率。 §4-2 自耦变压器 自耦变压器与双绕组变压器的比较 4）由于铜线和硅钢片用量减少，自耦变压器的重量及外形尺寸都较双绕组变压器小，即减小了变电所的厂房面积和减少了运输和安装的困难；反过来说，在运输条件有一定限制的条件下，即变压器的外形尺寸有一定限制的条件下，自耦变压器的容量可以比双绕组变压器的大，即提高了变压器的极限容量。 5）效益系数 越小。上述优点就越显著，为此，自耦变压器的变比越接近1就越好，一般以不超过2为宜。此外，如果变比太大，高、低压相差悬殊，由于自耦变压器原、副边有电路上的连接，会给低压边的绝缘及安全用电带来一定的困难，所以，自耦变压器适用于原、副边电压变比不大的场合。 自耦变压器的短路阻抗 自耦变压器的短路阻抗Zka的测定：在高压边做稳态短路试验求得。 图表示在高压边测Zka的接法，副边a和x端短接。原边AX间加电压。由于a点与x点已短接，所以实际上就等于将电压Uk加在绕组Aa段上。因此，由高压边测得的Zka等于把绕组Aa段作为原边，ax作为副边的双绕组变压器时所测得的阻抗。 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的短路阻抗 根据等值电路关系，可得 这两个阻抗的欧姆值虽然相等，但由于阻抗的基值不同，它们的标么值是不相等的。 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的短路阻抗 比较上两式，可以看出 讨论：一台短路阻抗标么值为 的双绕组变压器改为自耦变压器后，其短路阻抗标么值减小至原来的( )倍。 自耦变压器的短路阻抗 自耦变压器的短路阻抗Z’ka的测定：在低压边做稳态短路试验求得。 根据图4-12(a)连线进行稳态短路试验，测得的短路阻抗Z’ka，从图4-12(b)对应的等效电路看出应为 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的短路阻抗 如果按图4-12(c)进行相应的双绕组变压器稳态短路试验，求得的短路阻抗 Z’k应为 §4-2 自耦变压器 自耦变压器的短路阻抗 自耦变压器的短路阻抗标么值不论从低压边或高压边看都是一样的。在这一点上和双绕组变压器比较是一样的。 自耦变压器的短路阻抗 结论：1）自耦变压器的短路阻抗标么值不论从低压边或高压边看都是一样的，这一点和双绕组变压器比较是一样的。 2）由于自耦变压器的短路阻抗标么值 是该变压器改作双绕组变 压器时的短路阻抗标么值 的 倍。因此自耦变压器在负载时的电压调整率 也较小，约为双绕组变压器的 倍，这是由于近似地与 成正比的缘故。 3 自耦变压器的短路