第五节 自耦变压器的工作原理及运行_图文.ppt.ppt

第五节 自耦变压器的工作原理与运行 一、自耦变压器的工作原理 bd: 一次绕组，N1；cd: 二次绕组，(公共绕组）N2；bc: 串联绕组，N1-N2。 1）功率关系 总功率= （电路）+（电磁） 2）额定容量（总容量、铭牌容量） 在额定情况下， ,称为 自耦变压器的额定通过容量，又称自耦变压器的额定容量。 3）标准容量 通过电磁感应传输的最大功率，即公共绕组的容量 称为自耦变压器的标准容量。而此时串联绕组的容量为 可见 串联绕组的容量与公共绕组的容量相等。 Ss = Sc = Sa （电磁传输）, Se （电路直接传输） 标准容量与额定容量之比，称为自耦变压器的效益系数K b ， 即 电压比K 12 越小， K b 越小，采用自耦变压器经济效益越显著。 为保证自耦变压器的经济效益，应使其变比 K 12≤3 。 4、三绕组自耦变压器 （1）第三绕组作用： ① “△”接，消除三次谐波减小自耦变压器的零序阻抗； ②连接发电机、调相机或接发电厂厂用设备电源等； （2）第三绕组容量要求： ① 第三绕组的电压一般为6--35KV。 ② 如果仅用来消除三次谐波，其容量一般为标准容量的1/3左右（满足热、动稳要求） 。 ③ 如果还用来连接发电机、调相机或引接发电厂厂用设备电源等，其容量最大等于自耦变压器的标准容量（受铁芯尺寸限制）。 二、自耦变压器的运行方式 自耦运行方式： 第三绕组不参加功率交换，只在高-中压侧有功率交换，其最大传输功率等于自耦变压器的额定容量。 联合运行方式： 第三绕组参加功率交换 2、联合运行方式二 ① 功率传输：中压侧同时向高压和低压侧（或高压和低压同时向高压侧）传输功率。 ② 特点： （1）公共绕组负荷较大，最大传输功率受到公共绕组容量的限制，运行中应注意监视公共绕组负荷。 （2）在此运行方式下运行时，自耦变压器的容量不能得到充分利用。 （3）以此运行方式为主的发电厂主变压器一般不选用三绕组自耦变压器。在负荷方向变化较大的情况（联络变） ，可以采用加大公共绕组容量的自耦变压器。 三、自耦变压器的特点 1、两个绕组间除有电磁联系外，还有电路联系。 2、优点： ① 有效材料（导线、硅钢片）和结构材料（铜材）减小，成本低； ② 铜损、铁损减少，效率高； ③ 尺寸小，重量轻，极限制造容量大。 3、缺点： ① 一次和二次绕组之间有直接联系，所以二次绕组的绝缘必须按较高电压设计； ② 一次和二次绕组之间漏磁较小，电抗较小，短路电流比普通双绕组变压器大； ③ 一次和二次侧的三相绕组连接组别必须相同，即均为星形或三角形； ④ 由于运行方式多样化，继电保护整定困难； ⑤ 自耦变压器调整电压困难，不易取得绕组间的电磁平衡。 第六节 变压器的并列运行 （1）电压比相等； （2）短路阻抗相等； （3）绕组连接组别相同。 （2）要求 当变压器带负荷运行时，平衡电流叠加在负荷电流上，使一台变压器的负荷增大，另一台变压器的负荷减轻，负荷增大的变压器可能过负荷，所以，一般 不得超过0.5%。2、短路阻抗不同的变压器并联 （1）特点 并列运行的变压器负荷分配与短路电压成反比。由于一般容量大的变压器短路电压较大，容量小的变压器短路电压小，故容量小的变压器承担的负荷大，有可能过负荷。 （2）要求 短路电压差不超过10%。短路电压不同的变压器，可适当提高短路电压大的变压器二次电压，使并列运行变压器的容量均能充分利用。 3、绕组联结组别不同的变压器并列运行 （1）特点 会产生几倍于额定电流的平衡电流，短时运行就会严重影响变压器的使用寿命，甚至可能是变压器绕组烧坏。 （2）要求 绕组联结组别不同的变压器不能并列运行，只有将绕组联结组别改变为同一联结组别才能并列运行。 电气工程学院 School of Electrical Engineering 东北电力大学校精品课中期检查 1. 自耦变压器的容量关系 (1)电压及电流关系 根据磁势平衡原理： 式中 k12 ----自耦变压器的电压比。 =电磁+电路 (2) 自耦变压器的额定容量和标准容量 2. 自耦变压器的效益系数 3.