文档介绍：电机学
电力系统中的特种变压器
东南大学电气工程学院
黄允凯
2006~2007学年第三学期
东南大学
电气工程学院
本章内容
1 三绕组变压器
2 自耦变压器
3 互感器
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
•结构特点
三绕组变压器的结构和双绕组变压器相似,在每个
铁芯柱上同心排列着三个绕组,即高压绕组l、中压
绕组2、低压绕组3
相互间传递功率较多的绕组应当靠得近些
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
•电压方程式
¾ 以降压变压器为例,从高
压电网传送来的功率分别
传送到中压电网和低压电
网。U1、U2、U3分别表示
高压、中压和低压电压。
¾ 用每—绕组的自感系数和
各绕组间的互感系数作为
基本参数。令L1、L2、L3
为各绕组自感系数,M12=
M21 为1与2绕组间互感系
数;M13=M31为1与3绕组间
互感系数;M23=M32为绕组
2与3间互感系数。
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
ω
•当外施电压为正弦波且稳定运行时,电压方程式:ω
ω
ω
U& = r I& + j L I& + j Mω I& + j M I&
1 1 1 ω1 1 12 2 13 3
−U& 2 = r2 I&2 + j L2 I&2 + jω M 21I&1 +ωj M 23I&3
−U& 3 = r3I&3 + j L3I&3 + j M 31I&1 + jωM 32 I&2
N
L1、L2、L3 为各绕组自感系数 1
k12 =
N2
M12=M21 为1与2绕组间互感系数
N
M13=M31 为1与3绕组间互感系数 k = 1
13 N
M23=M32 为绕组2与3间互感系数 3
N2 k13
k23 = =
N3 k12
东南大学
电气工程学院
ω三绕组变压器
ω
归算至初级侧的电压方程:
ωω
ω
U&1 = r1I&1 + j L1Iω&1 + j M '12 I&'2 + j M '13 I&'3
−U& '2 = r'2 I&'2 + j L'2 I&'2 + jω M '21 I&1 +ωj M '23 I&'3
−U& '3 = r'3 I&'3 + j L'3 I&'3 + j M '31 I&1 + jωM '32 I&'2
磁势平衡式:
N1I&1 + N2 I&2 + N3I&3 = N1I&0
I&1 + I&'2 +I&'3 = I&0
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
忽略励磁电流,做简化处理,定义:
x1 = ω(L1 − M '12 −M '13 +M '23 )
()x' =ω L − M ' −M ' +M '
()2 2 12 23 13
x'3 = ω L3 − M '13 −M '23 +M '12
组合电抗x1、x2、x3,是各绕组的自感电抗以及各绕组间的
互感电抗的组合,具有漏电抗的性质。
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
组合参数的实验测定:
•进行三次不同的短路试验测定每两绕组间的短路阻抗zk12、
zk13、zk23,再分离出r1、r2、r3和x1、x2、x3
• x1、x2、x3的数值与各绕组在铁芯上的相对位置有关。
降压变压器按图5—1(b)排列,中压绕组放在中间,高、
低压绕组距离为最大,xk13最大,约为xk12、xk23之和。
标准连接组:
•三相三绕组变压器的标准连接组为YN,yn0,d11和YN,
yn0,y0
•单相三绕组变压器的标准连接组为I,I0,10
东南大学
电气工程学院
三绕组变压器
容量配合
•容量——绕组通过功率的能力
•三绕组变压器有一个初级侧和二个次级侧。两个次级侧的
负载分配无固定关系
•只要两个次级侧电流各自不超过额定值,两个次级侧电流
归算至初级侧的相量和的值不超过初级侧额定电流,各种
运行的配合都是允许的
•通常采用变压器高压绕组的额定容量作为各绕组的容量基
值
东南大学
电气工程学院