第二章 变压器
一、填空：
1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V
上，则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。（增加，减少或不变） 答：m Φ增大，0I 增大，m Z 减小，Fe p 增大。
2. ★一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。
答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。
3. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ，
（2） ，（3） 。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。
4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空
载电流将 ，空载损耗将 。
答：E 近似等于U ，U 等于IR ，空载电流很大，空载损耗很大。
5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。
6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变，
励磁电流将 ，铁耗将 。 答：减小，减小。
7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。
8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。
9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流
将 ，变压器将 。 答：增大很多倍，烧毁。
10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。
12. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。
13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。
14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。
15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。
答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。
16. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。
17. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通
为 。 答：主磁通，漏磁通。
18. ★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。
19. 并联运行的变压器应满足（1） ，
（2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。
20. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。
二、选择填空
1. ★★三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高，则 。
A ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越高，
B ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
C ：副边电压变化率Δu 越大，效率η越低，
D ：副边电压变化率Δu 越小，效率η越高。 答：D
2. ★一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C
3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，
那末原边的励磁阻抗标幺值是 。
Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。
答：A
4. ★★变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁
电抗m X 将 。
Ａ：不变，
Ｂ：增加１０% ，
Ｃ：减少１０% 。 （分析时假设磁路不饱和）
答：A
5． 相电力变压器磁势平衡方程为 。 A ：原，副边磁势的代数和等于合成磁势 B ：原，副边磁势的时间向量和等于合成磁势 C ：原，副边磁势算术差等于合成磁势 答：B
6． 压与频率都增加5℅时，穿过铁芯线圈的主磁通 。
A 增加
B 减少
C 基本不变 答：C
7． 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。
A 等于
B 大于
C 小于 答；A
8． 三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的 电压。
A 空载线
B 空载相
C 额定负载时的线
答：A
9． 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。
A 正弦波
B 尖顶波
C 平顶波 答：A 10．
★★变压器的其它条件不变，若原副边的匝数同时减少10℅，则1X ，2X 及m X 的大
小将 。
A ：1X 和2X 同时减少10，m X 增大
B ：1X 和2X 同时减少到0.81倍, m X 减少
C ：1X 和2X 同时减少到0.81倍，m X 增加
D ：1X 和2X 同时减少10℅，m X 减少
答：B 11． ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流
将 ，变压器将 。
A ：不变；B:增大一倍；C:增加很多倍;D:正常工作;E:发热但无损坏危险；F:严重发热有烧坏危险 答：C ，F 12． 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。
A:电压变化率太大； B:空载环流太大；
C:负载时激磁电流太大； D:不同联接组号的变压器变比不同。 答：B 13． ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。
A ：线电势波形放生畸变；
B ：相电势波形放生畸变；
C ：损耗增大；
D ：有效材料的消耗增大。 答：B 14． ★变压器原边匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将 。
A ：不变
B ：增加约10%
C ：减小约10% 答：B 15． 三相变压器的变比是指———之比。
A ：原副边相电势
B ：原副边线电势
C ：原副边线电压 答：A 16． 磁通ф，电势е正方向如图，W 1匝线圈感应的电势e 为 。
A ：d Ф/dt
B ：W 1d Ф/dt
C ：-W 1d Ф/dt
答：C 17． ★变压器铁耗与铜耗相等时效率最大，设计电力变压器时应使铁耗 铜耗。
A ：大于
B ：小于
C ：等于 答：A 18． ★两台变压器并联运行时，其负荷与短路阻抗 分配。
A ：大小成反比
B ：标么值成反比
C ：标么值成正比 答：B 19． ★将50Hz 的变压器接到60Hz 电源上时，如外加电压不变，则变压器的铁耗 ；
空载电流 ；接电感性负载设计，额定电压变化率 。 A 变大 B 变小 答：B ，B ，A 20． ★★当一台变压器的原边匝数比设计少10%（副边匝数正常）则下列各值的变化为：
磁通 ；σ1X ；σ2X ；m X ；U 20 I 0 。 A ：变大 B ：变小 C ：不变
答：A ，B ，C ，B ，A ，A 21．
★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能否经过改接后作并
联运行 。
A ．能
B ．不能
C ．不一定
D ．不改接也能 答：A
22． ★一台 50Hz 的变压器接到60Hz 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流
将 。
A,增加 B,减小 C ，不变.
答：B
23．变压器负载呈容性，负载增加时，副边电压。
A,呈上升趋势； B,不变， C,可能上升或下降
答：C
24．★单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流。
A,增大； B，减小； C,不变。
答：A
25．一台单相变压器额定电压为220/110V。Y/y-12接法，在高压侧作短路实验，测得的短路阻抗标幺值为0.06，若在低压侧作短路实验，测得短路阻抗标幺值为。
A:0.06 ， B：0.03 ，
C：0.12 ， D：0.24 。
答：A
三、判断
1.变压器负载运行时副边电压变化率随着负载电流增加而增加。（）答：对
2.电源电压和频率不变时，制成的变压器的主磁通基本为常数，因此负载和空载时感应电势
E为常数。（）1
答：错
3.变压器空载运行时，电源输入的功率只是无功功率。（）答：错
4.★变压器频率增加，激磁电抗增加，漏电抗不变。（）答：错
5.★变压器负载运行时，原边和副边电流标幺值相等。（）答：错
6.★变压器空载运行时原边加额定电压，由于绕组电阻r1很小，因此电流很大。（）答：错
7.变压器空载和负载时的损耗是一样的。（）答：错
8.变压器的变比可看作是额定线电压之比。（）答：错
9.只要使变压器的一、二次绕组匝数不同，就可达到变压的目的。（）答：对
10.不管变压器饱和与否，其参数都是保持不变的。（）答：错
11. ★★一台Y/0y -12和一台Y/0y -8的三相变压器，变比相等，能经过改接后作并联运行。
（ ） 答：对
12. ★一台 50HZ 的变压器接到60HZ 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将减小。（ ） 答：对
13. ★变压器负载成容性，负载增加时，副边电压将降低。 （ ） 答：错
14. ★变压器原边每匝数增加5%，副边匝数下降5%，激磁电抗将不变。 （ ） 答：错
15. ★★联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为电压变化率太大。
（ ） 答：错
四、简答
1. ★从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？
答： 变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流i m ， 产生励磁磁动势f m ，在铁芯中产生交变主磁通φm , 其频率与电源电压的频率相同，根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势e 1和e 2，且有
dt
d N
e m
φ1
1-=、dt
d N
e m
φ2
2-=显然，由于原副边匝数不等，即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等，即e 1≠e 2，而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1、U 2≈E 2，故原副边电压不等，即U 1≠U 2, 但频率相等。
2. ★试从物理意义上分析，若减少变压器一次侧线圈匝数（二次线圈匝数不变）二次线圈的
电压将如何变化？ 答：由dt d N e φ1
1-=、dt
d N
e φ
22-=可知
2211N e N e =，所以变压器原、副两边每匝感应电动势相等。又U 1≈ E 1, U 2≈E 2，因此
2211N U N U ≈，当U 1 不变时，若N 1减少, 则每匝电压1
1
N U 增大，所以1
2
2
2N U N U =将增大。或者根据m fN E U Φ=≈11144.4，若 N 1减小，则m Φ增大，
又m fN U Φ=2244.4，故U 2增大。
3. 变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？
答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。为了减少铁心损耗，采用0.35mm 厚、表面涂的绝缘漆的硅钢片迭成。
4. 变压器有哪些主要部件，它们的主要作用是什么？
答：铁心: 构成变压器的磁路,同时又起着器身的骨架作用。
绕组: 构成变压器的电路,它是变压器输入和输出电能的电气回路。
分接开关: 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头,分接开关用以切换分接头,从而实现变压器调压。
油箱和冷却装置: 油箱容纳器身,盛变压器油,兼有散热冷却作用。
绝缘套管: 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接，使带电的绕组引线与接地的油箱绝缘。
5. 变压器原、副方额定电压的含义是什么？
答：变压器一次额定电压U 1N 是指规定加到一次侧的电压，二次额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的端电压。
6. ★为什么要把变压器的磁通分成主磁通和漏磁通？它们之间有哪些主要区别？并指出空载
和负载时激励各磁通的磁动势？
答：由于磁通所经路径不同，把磁通分成主磁通和漏磁通，便于分别考虑它们各自的特性，从而把非线性问题和线性问题分别予以处理
区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质 磁路闭合。
2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。
3．在性质上，主磁通磁路饱和，φm 与i m 呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，φ1σ与i 1呈线性关系。
4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出，
起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。空载时，
有主磁通m Φ&和一次绕组漏磁通σ1Φ&，它们均由一次侧磁动势10
F &激励。 负载时有主磁通m Φ
&，一次绕组漏磁通σ1Φ&，二次绕组漏磁通σ2Φ&。主磁通m Φ&由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即21F F F m &&&+=激励，一次绕组漏磁通σ1Φ&由一次绕组磁动势1
F &激励，二次绕组漏磁通σ2Φ&由二次绕组磁动势2
F &激励。 7. ★变压器的空载电流的性质和作用如何？它与哪些因素有关？
答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
大小：由磁路欧姆定律m
m R N I 1
0=
Φ，和磁化曲线可知，I 0 的大小与主磁通φm , 绕组匝数N 及磁路磁阻m R 有关。就变压器来说，根据m fN E U Φ=≈11144.4，可知，1
1
44.4fN U m =Φ，
因此，m Φ由电源电压U 1的大小和频率f 以及绕组匝数N 1来决定。
根据磁阻表达式m l
R A
μ=可知，m R 与磁路结构尺寸l ，A 有关，还与导磁材料的磁导率μ
有关。变压器铁芯是铁磁材料，μ随磁路饱和程度的增加而减小，因此m R 随磁路饱和程度的增加而增大。
综上，变压器空载电流的大小与电源电压的大小和频率，绕组匝数，铁心尺寸及磁路的饱和程度有关。
8. ★变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为
什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？
答：要从电网取得功率，有功功率供给变压器本身功率损耗，即铁心损耗和绕组铜耗，它转化成热能散发到周围介质中；无功功率为主磁场和漏磁场储能。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术两方面都不合理。对电网来说，由于变压器容量大，励磁电流较大，而负荷小，电流负载分量小，使电网功率因数降低，输送有功功率能力下降，对用户来说，投资增大，空载损耗也较大，变压器效率低。
9. 为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？
答：铁心不饱和时，空载电流、电动势和主磁通均成正比，若想得到正弦波电动势，空载电流应为正弦波；铁心饱和时，空载电流与主磁通成非线性关系（见磁化曲线），电动势和主磁通成正比关系，若想得到正弦波电动势，空载电流应为尖顶波。
10. ★试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，
它们是否是常数？
答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数；漏电抗是表征绕组漏磁效应的一个参数。
激磁电抗对应于主磁通，漏电抗对应于漏磁通，对于制成的变压器，励磁电抗不是常数，它随磁路的饱和程度而变化，漏电抗在频率一定时是常数。
11. 变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r 1很小，为什么空载电流I 0不
大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？ 答： 因为存在感应电动势E 1, 根据电动势方程：
)()(11001010010111σσσjX R I Z I R I X I j jX R I R I E E U m m m ++=+++=+--=&&&&&&&&&可知，尽管1
R 很小，但由于励磁阻抗m Z 很大，所以0I 不大.如果接直流电源，由于磁通恒定不变，绕组中不
感应电动势，即01=E ，01=σE ，因此电压全部降在电阻上，即有11/R U I =，因为1R 很小，所以电流很大。
12. ★★变压器在制造时，一次侧线圈匝数较原设计时少，试分析对变压器铁心饱和程度、激
磁电流、激磁电抗、铁损、变比等有何影响？ 答：根据m fN E U Φ=≈11144.4可知，1
1
44.4fN U m =Φ，因此，一次绕组匝数减少,主磁
通m Φ将 增加，磁密A
B m
m Φ=
，因A 不变，m B 将随m Φ的增加而增加，铁心饱和程度增加，磁导率Fe μ下降。因为磁阻A
l
R Fe m μ=
，所以磁阻增大。根据磁路欧姆定律m
m R N I Φ=&&10，当线圈匝数减少时，励磁电流增大。 又由于铁心损耗3
.12f B p m Fe ∝，所以铁心损耗增加。励
磁阻抗减小，原因如下：电感m
m m R N R i i N N i N i L 2
1001100100=
?=Φ=ψ=， 激磁电抗m
m m R N f L X 2
12πω==，因为磁阻m R 增大，匝数1N 减少，所以激磁电抗减小。设减少匝数前后匝数分别为1N 、'1N ，磁通分别为m Φ、'm Φ，磁密分别为m B 、'm B ，电流分别为0I 、'
0I ，磁
阻分别为m R 、'm R ，铁心损耗分别为Fe p 、'
Fe p 。根据以上讨论再设)1(11'>Φ=Φk k m m ，同理，)1(11'>=k B k B m m ，)1(22'>=k R k R m m ，)1(313'
1<=k N k N ，
于是03
211321'
1'
''
I k k k N k R k k N R I m m m m =Φ=Φ=。又由于3.12f B p m Fe ∝，且m Fe r I p 2
0=（m r 是励磁电阻，不是磁阻m R ），所以m m m m Fe Fe r I r I B B p p 20'2'022''==，即 m m r k r k k k 23'22212
1=，于是，12
3'22=m m r k r k ，因12>k ，13 r r <' ，显然，励磁电阻减小。励磁阻抗 m m m jx r z +=，它将随着m r 和m x 的减小而减小。 变比将减小。 13. ★★如将铭牌为60Hz 的变压器，接到50Hz 的电网上运行，试分析对主磁通、激磁电流、 铁损、漏抗及电压变化率有何影响？ 答：根据m fN E U Φ=≈11144.4可知，电源电压不变，f 从60Hz 降低到50Hz 后，频率f 下降到原来的（1/1.2），主磁通将增大到原来的1.2倍，磁密m B 也将增大到原来的1.2 倍， 磁路饱和程度增加， 磁导率Fe μ降低， 磁阻m R 增大。于是，根据磁路欧姆定律 m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将增大。 再由3 .12f B p m Fe ∝讨论铁损耗的变化情况。 60Hz 时，3 .12f B p m Fe ∝ 50Hz 时，3.12 ')2 .11 ( )2.1(f B p m Fe ∝ 因为，14.12.12 .12.17.03.12 '===Fe Fe p p ，所以铁损耗增加了。 漏电抗σσσπωfL L X 2==，因为频率下降，所以原边漏电抗σ1X ，副边漏电抗σ2X 减小。又由电压变化率表达式 () ]sin cos )[()sin cos (2* 2*12*2*1*2*2**????σσX X R R I X R I U k k +++=+=?可知， 电压变化率U ?将随σ1X ，σ2X 的减小而减小。 14. ★变压器负载时，一、二次线圈中各有哪些电动势或电压降，它们产生的原因是什么？写 出它们的表达式，并写出电动势平衡方程？ 答：一次绕组有主电动势1E &，漏感电动势σ1E &，一次绕组电阻压降1 1r I &，主电动势1E &由主磁通0Φ&交变产生，漏感电动势σ 1E &由一次绕组漏磁通σ1Φ&交变产生。一次绕组电动势平衡方程为)(11111jX R I E U ++-=&&&；二次绕组有主电动势2E &，漏感电动势σ2E &，二次绕组电阻压降2 2R I &，主电动势2E &由主磁通0Φ&交变产生，漏感电动势σ2E &由二次绕组漏磁通σ2Φ&交变产生,二次绕组电动势平衡方程为)(2 2222jX R I E U +-=&&&。 15. 变压器铁心中的磁动势，在空载和负载时比较，有哪些不同？ 答：空载时的励磁磁动势只有一次侧磁动势1 00N I F F m &&&==，负载时的励磁磁动势是一次侧和二次侧的合成磁动势，即21F F F m &&&+=,也就是221110N I N I N I &&&+=。 16. ★试说明磁势平衡的概念及其在分析变压器中的作用。 答：磁势平衡就是在变压器中，当副边有电流产生时，2I 使得整个磁势减小22I N ，那么原边就要增加1I ，试2211I N I N =?，这就是磁势平衡。在分析变压器中，可据此从一个已知电流求出另一个电流，并知其电磁本质。 17. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗，而把短路损耗看成是铜耗？变压器实际 负载时实际的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无区别？为什么？ 答：因为空载时电流很小，在空载损耗中铁耗占绝大多数，所以空载损耗近似看成铁耗。 而短路时，短路电压很低，因而磁通很小，铁耗也很小，短路损耗中铜耗占绝大多数，所以近似把短路损耗看成铜耗。 实际负载时铁耗和铜耗与空载时的铁耗和铜耗有差别，因为后一个是包含有其它损耗。 18. ★★变压器的其它条件不变，仅将原、副边线圈匝数变化±10％，试问对σ1X 和m X 的影 响怎样？如果仅将外施电压变化±10％，其影响怎样？如果仅将频率变化±10％，其影响又怎样？ 答：因为σσπ12 112Λ=fN X ，11144.4U fN E m ≈Φ=，所以当原、副边匝数变化±10％时，σ1X 变化±20％。由于N 变化±10％，而U 不变，使m Φ变化μ10％。又因为m m fN X Λ=2 12π， 磁通m Φ变化±10％时m Λ由于饱和影响，m Λ变化±k ％，所以m X 的变化大于±20％。 将外施电压变化±10％时，m Φ也将变化μ10％，使σ1X 不变，m X 的变化大于μ10％。这是因为m Φ变化μ10％，由于磁路饱和影响，m Λ变化大于μ10％。 如果将频率变化±10％，f X ∝σ1，所以σ1X 变化±10％，而f 变化±10％，则因为U 不变，使m Φ变化μ10％。同样使m X 的变化大于±10％。 19. 变压器空载时，一方加额定电压，虽然线圈（铜耗）电阻很小，电流仍然很小，为什么？ 答：因为一方加压后在线圈中的电流产生磁场，使线圈有很大的自感电势（接近额定电压，比额定电压小），所以虽然线圈电阻很小，电流仍然很小。 20. ★一台Hz 50的单相变压器，如接在直流电源上，其电压大小和铭牌电压一样，试问此时 会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程） 答：因是直流电，变压器无自感和感应电势，所以加压后压降全由电阻产生，因而电流很大，为 1 1R U N 。如副边开路或短路，对原边电流均无影响，因为Φ不变。 21. ★变压器的额定电压为220/110V ，若不慎将低压方误接到220V 电源上，试问激磁电流 将会发生什么变化？变压器将会出现什么现象？ 答：误接后由m fN E U Φ=≈144.4知，磁通增加近一倍，使激磁电流增加很多（饱和时大于一倍）。此时变压器处于过饱和状态，副边电压440V 左右，绕组铜耗增加很多，使效率降低、 过热，绝缘可能被击穿等现象发生。 22. ★★一台Y/?连接的三相变压器，原边加对称正弦额定电压，作空载运行，试分析： （1） 原边电流、副边相电流和线电流中有无三次谐波成分？ （2） 主磁通及原副边相电势中有无三次谐波成分？原方相电压及副方相电压和线 电压中有无三次谐波成分？ 答：（1）由于原方Y 接，三次谐波电流无通路。所以原边电流没有三次谐波成分。 副边三角形接，相电流中有三次谐波成分，而线电流中没有三次谐波成分。 （2）主磁通中有三次谐波，原副方相电势中也有三次谐波成分。原方的相电压中有三次谐波成分，副边相电压及原副方线电压中均无三次谐波成分。 23. ★变压器有载运行时，变比是否改变? 答：变压器的变比2 1 21E E N N k == ，不论空载还是有载，其匝数比是不会改变的。 不过在测量变压比时，应在空载时测出原、副边电压1U 和2U 。计算出来的K 值更准确。 有载时历测副边电压2U 较2E 相差较大，K 值就不准确。 24. 变压器的有功功率及无功功率的转换与功率因数有何关系？ 答；变压器的额定容量一定时，视在功率N S 一定，功率因数2cos ?由负载而定。当2 cos ?较低时，变压器输出的有功功率小，无功功率大，当负载的功率因数高，例如全部带照明负载，则2cos 1?=，变压器输出的全部是有功功率。 25. ★励磁电抗m X 的物理意义如何？我们希望变压器的m X 是大还是小好？若用空气心而不 用铁心，则m X 是增加还是降低？如果一次绕组匝数增加5％，而其余不变，则m X 将如何变化？ 如果一次、二次绕组匝数各增加5％，则m X 将如何变化？ 如果铁心截面积增大5％，而其余不变，则m X 将大致如何变化？如果铁心叠装时，硅钢片接缝间存在着较大的气隙，则对m X 有何影响？ 答：激磁电抗是表征铁心磁化性能和铁心损耗的一个综合参数 m X 大好；用空气心，m X 下降。N 1增加5％，Φm 降低，则m X 增加， Λ==m N L m X m 21ωω；若N 1，N 2各增加5％，m X 仍然同上，增加；铁心面积增加5％， 则Λm 增加5％（大致），所以m X 约增加5％，叠装时硅钢片接缝间存在着较大δ，则m X 降低。 26. ★★有三台单相变压器，一、二次侧额定电压均为220/380V ，现将它们联结成Y ，d11 三相变压器组（单相变压器的低压绕组联结成星形，高压绕组接成三角形），若对一次侧分别外施380V 和220V 的三相电压，试问两种情况下空载电流I 0、励磁电抗m X 和漏抗σ1X 与单相变压器比较有什么不同？ 答：三相变压器，Y ，d11 （1）一次侧加380V ，2201=φU V ， 每台单相变压器的U 1＝220V ，与原来的空载运行一样。 所以I 0、m X 与σ1X 均不变。 （2）一次侧加220V ，则1273/2201==φU V 即每台单相变压器的一次侧所加电压为127V<220V ，所以此时的I 0降低，m X 增加，σ 1X 不变。 五、计算 1. ★将一台1000匝的铁心线圈接到110V ，50Hz 的交流电源上，由安培表的读数得知 A I 5.01=，W P 101=，把铁心抽去后电流和功率为100A 和10kW 。假设不计漏磁，试 求：(1) 两种情况下的参数； (2) 磁化电流和铁耗电流； (3) 两种情况下的相同最大值。 解：（1）有铁心时： Ω=== 2205 .0110 11I U Z m Ω=== 405.01022 1 1 I P R m Ω=-=-=96.19540220222 2m m m R Z X 取出铁心后： Ω=== 1.1100 110 ' 110I U Z m Ω=?== 110010102 32'1 ' 10I P R m Ω=-=-=458.011.12 220200m m m R Z X (2) 有铁心时磁化电流 A Z X I I m m 4454.0220 96 .1955.01 1=?==μ 铁耗电流 A Z R I I m m Fe 091.0220 40 5.01 =?== 当铁心取出后电流的有功分量 A Z R I I m m A 91.901 .11 10000' 1 0=?== 空载电流的无功分量 A Z X I I m m W 64.411 .1458.010000' 1 =?== (3) 有铁心时线圈感应电势111E U U I Z =-≈ 根据m fN E Φ=44.4得有铁心时磁通的最大值 Wb fN U fN E mF 31104955.01000 5044.411044.444.4-?=??=≈= Φ 当无铁心时感应电势 '1000.45845.8E =?=V 所以无铁心时磁通最大值 Wb fN E m 3'0 102063.01000 5044.48.4544.4-?=??==Φ 2. ★有一台单相变压器，额定容量100N S =kVA ，原副边额定电压 126000 230 N N U U = V ，50N f =Hz 。原副线圈的电阻及漏抗为Ω=32.41R ，Ω=0063.02R ，Ω=9.81σX ，Ω=013.02σX 。 试求：（1）折算到高压边的短路电阻k R ，短路电抗k X 及阻抗k Z ； （2）折算到低压边的短路电阻' 'k R ，短路电抗' 'k X 及阻抗' 'k Z ； （3）将（1）、（2）求得的参数用标么值表示； （4）计算变压器的短路电压百分比u k 及其分量u kr ，u kx 。 （5）求满载及（超前）滞后）8.0cos ,(8.0cos ,1cos 222===φφφ等三种情况下的 电压变化率,u ?并讨论计算结果。 解：（1）折算到高压边的短路阻抗 1226.087N N U k U = = Ω=?+=+=+=61.80063.0087.2632.42 221'21R k R R R R k Ω=?+=+=+=75.17013.0087.269.82 221'21σσσσX k X X X X k Ω∠=+=+=ο 12.6473.1975.1761.8j jX R Z k k k （2）折算到低压边的短路阻抗 Ω=+=+= 01265.00063.0087.2632.42221' 'R k R R k Ω=+=+=0261.0013.0087 .269.82 221' 'σσX k X X k Ω∠=+=+=ο12.64029.00261.001265.0' '''''j jX R Z k k k (3) 1116.67N N N S A I U = = 22434.78N N N S A I U == 1116000 359.9316.67 N N N U Z I = = =Ω 222230 0.529434.78 N N N U Z I = = =Ω 所以 0239.093 .35961 .81=== * N k k Z R R 0493.093 .35975 .171=== * N k k Z X X 0548.093 .35973 .191=== * N k k Z Z Z 0239.0529.001265.02''''===* N k k Z R R 0493.0529 .00261.02''''===* N k k Z X X 0548.0529 .0029.02''''===* N k k Z Z Z (4 ) 短路电压百分值 %39.2%1000239.0%100=?=?=* K kr R u %93.4%1000493.0%100=?=?=*K kx X u %48.5%1000548.0%100=?=?=*K k Z u （5）当满载，功率因数1cos 2=φ时变压器的电压变化率 % 39.2)010239.0(% 100)sin cos (2*2*=+?=?+=?φφk k X R u 当8.0cos 2=φ滞后时，6.0sin 2=φ %100)sin cos (2* 2*?+=?φφk k X R u %87.4%100)6.00493.08.00239.0(=??+?= 当8.0cos 2=φ超前时，6.02-=φsis %100)sin cos (2* 2*?+=?φφk k X R u %046.1%100)6.00493.08.00239.0(-=??-?= 对于电压变化率，当1cos 2=φ即阻性负载时电压变化率较小，当负载为感性时，电压变化率大，当负载为容性时，负载时的端电压可能高于空载时的端电压。 3. ★一台单相变压器，已知Ω=19.21R ，Ω= 4.151σX ，Ω=1 5.02R ，Ω=964.02σX ，， Ω=1250m R ，Ω=12600m X ，匝8761=N ，匝2602=N ，当8.0cos 2=φ滞后时，副 边电流A I 1802=，V U 60002=。 试求：(1) 用近似等效电路和简化等效电路求11I U 和，并将结果进行比较; (2) 画出折算后的矢量图和T 形等效电路。 解：（1）变压器变比 37.3260 876 21=== N N k 所以 Ω=== 193.037.319.2221' '1k R R Ω===357.137.34.152 21' '1k X X σσ Ω===16.11037.312502 2' 'k R R m m Ω===96.110937.31260022' 'k X X m m 用近似等效电路计算时，以2 U &作参考向量 V U ο &060002 ∠= A I ο&67.361802 -∠= 所以 V j j j Z Z I U U οοο&&&7.208.630716.298708.6300)964.015.0357.1193.0(87.3618006000) (2''122''1∠-=--=+++?-∠-∠-=+--= A j I Z U I οοο&&&9.14106.18467.3618096.110916.1107.208.63072''1''1''1 ∠=-∠-+∠=-= 故 V U k U οο&&7.221250)7.208.6307(37.3''1 1∠-=∠-?== A k I I *∠=∠==9.14163.5437 .39.14106.184''11 ο&& 用简化等效电路计算时，仍以2 U &作参考向量 )(2 ' '122' '1Z Z I U U +--=&&& ＝6307.08 2.7?-∠ V A I I ο&&67.361802''1-∠-=-= 所以 V U k U ο ο &&7.221250)7.208.6307(37.3' '1 1∠-=∠-?== A k I I *∠=∠==13.14342.5337 .313.143180''11ο&& 用两种等效电路计算结果相差很小。U 相同，I 略变。 （2） 4. ★一台单相变压器，KVA S N 1000=，kV U U N N 3.660 21=，Hz f N 50=，空载及短路实验的结果如下： 实验名称 电压（V ） 电流（A ） 功率（W ） 电源加在 空载 6300 10.1 5000 低压边 短路 3240 15.15 14000 高压边 试计算：（1）折算到高压边的参数（实际值及标么值），假定2' 21k R R = =，2 ' 21k X X X ==σσ （2）画出折算到高压边的T 型等效电路； （3）计算短路电压的百分值及其二分量； （4）满载及8.0cos 2=φ滞后时的电压变化率及效率; （5）最大效率。 解：（1）空载实验可以得到折算到高压边的参数 0 2 I U k Z m = ，而k ＝60/6.3＝9.524 所以 Ω=?=k Z m 577.561 .106300 524.92 Ω=?==k I P k R m 446.41 .105000524.9222002 Ω=-=k R Z X m m m 402.562 2 根据短路实验得到折算到低压边的参数 Ω=?=== =5.3015.15214000 222 2' 21k k k I P R R R Ω=?== 86.21315 .1523240 k k k I U Z Ω=-==5.102)2 ( 22 ' 21k k R Z X X σσ 2 1111 3.6N N N N N U U k Z S I ===Ω 所以 235.16.3446.41* === N m m Z R R 667.156 .3402 .561* === N m m Z X X 33 11* 2*110472.810 6.35 .30-?=?== =N Z R R R 2 3 11*2*1108472.210 6.35.102-?=?== =N Z X X X σσσ （2）折算到高压的T 型等效电路 （3）%69.1%1000169.0%100=?=?=* K kr R u %69.5%1000569.0%100=?=?=* K kx X u %94.569.569.12222=+=+=kx kr k u u u (4) 电压变化率 %77.4)%6.069.58.069.1(sin cos 22=?+?=+=?φφkx kr u u u 此时， 211'57.138N N u kV U U U =-??= 而 211'16.667N N N S A I I U ≈= = 所以 kW COS I U P 3.9528.0667.16138.572' 2'22=??==φ 故 kW P I I P P P k k N 24.974)( 2 1021=++= 则 21 952.3 100%100%97.75%974.24 P P η?= ?== （5）达到最大效率时，kW p p cu Fe 5000== 所以 A R p I k cu 05.961 5000 ' 2=== 543.067 .1605 .91'2*2 ===N I I I 所以 % 19.98%100)14000543.050008.010*******.014000 543.050001(% 100)cos 1(2 322*202* 2 2 * 20max =??++????+-=?+++- =k N k P I P S I P I P φη 5.★一台220/110V 、50Hz 的空心变压器。参数如下：Ω=02.01R ，10.036H L =（原线圈自感），10.00036H L σ=；Ω=005.02R ，20.009H L =（副线圈自感），20.00009H L σ=，试求（1）原副线圈的漏抗和变压器的激磁电抗；（2）画出T 型等效电流，将各数值标在等效 第二章 变压器 一、填空： 1. ★★一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时m Φ ,0I ,m Z ,Fe p 。（增加，减少或不变） 答：m Φ增大，0I 增大，m Z 减小，Fe p 增大。 2. ★一台额定频率为50Hz 的电力变压器接于60Hz ，电压为此变压器的6/5倍额定电压的电网上运行，此时变压器磁路饱和程度 ，励磁电流 ，励磁电抗 ，漏电抗 。 答：饱和程度不变，励磁电流不变，励磁电抗增大，漏电抗增大。 3. 三相变压器理想并联运行的条件是（1） ， （2） ，（3） 。 答：（1）空载时并联的变压器之间无环流；（2）负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载；（3）负载时各变压器分担的电流应为同相。 4. ★如将变压器误接到等电压的直流电源上时，由于E= ，U= ，空 载电流将 ，空载损耗将 。 答：E 近似等于U ，U 等于IR ，空载电流很大，空载损耗很大。 5. ★变压器空载运行时功率因数很低，其原因为 。 答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将 ，铁耗将 。 答：减小，减小。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流 将 ，变压器将 。 答：增大很多倍，烧毁。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。 12. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 第二章变压器 一、填空： 1.变压器空载运行时功率因数很低，其原因为。答：激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多，空载时主要由激磁回路消耗功率。 2.变压器的副端是通过对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答：负载电流的变化。 4.联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 5.变压器副边的额定电压指。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 6.通过和实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 7.变压器的结构参数包 括，，，，。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 8.在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为。 9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答：主磁通，漏磁通。 10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 11. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. 一台三相电力变压器N S =560kVA ，N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法，负载时忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 变压器纵差保护仿真 本保护仿真以变压器中压侧发生保护区内外故障时为例，仿真对象在模型左侧110kV出口处的三绕组变压器T31，该变压器各电压等级侧均有自己的断路器（QF1、QF3、QF4），且各侧电流均只采用A相差动电流和制动电流，故障的仿真时间均定为0.6s，仿真时两台三绕组主变（T31与T32）并列运行。 在已建立的变电站系统模型上将短路模块接入该变压器35kV中压侧保护区内和区外，增设内外故障模拟模块，即Fault（IN）和Fault（OUT），用于模拟差动保护区内外的各类故障情况。建立模型如图6.6所示： 图1 110kV变电站变压器中压侧差动保护Simulink模型 为仿真三绕组变压器比率制动式纵差保护区内外故障时的电流，在原先模型上增加运算及示波器模块如图 图2 变压器中压侧保护区内、外故障仿真时增加的运算及示波器模块考虑到110/35/10的变压器变比，对中压侧和低压侧A相电流进行适当增益，使得各侧A相电流幅值大小相仿。 另外该变压器中存在Y/△联接方式，故Y侧电流滞后△侧电流30o,所以对低压侧A相电流采用适当的时间延时,使得正常运行时的各侧A相电流相位一致, 因为工频为50Hz，一个电流周期为0.02s，为使△侧电流延迟30°，可延时0.02 30/360=0.00167s即可。延时设置界面如图 图3 △侧A相电流延时模块参数设置 差动电流理论表达式为变压器两侧二次侧电流之和的绝对值，制动电流理论上取变压器两侧二次电流之差的绝对值的一半，而仿真测量模块V-I工作原理实际为监控电流一次侧值。当内部故障发生时，因两个测量模块所测一次侧短路电流均流向内部故障点，实际短路电流方向相反，因而差动电流为 Id=Iah+Ial-Iam ，使保护能够灵敏动作，其中Iah是高压侧A相短路电流,Ial是低压侧A相短路电流,Iam是中压侧A相短路电流。外部故障时，测量模块所测一次侧短路电流均流向外部故障点，方向相同，因而制动电流取为Ires=(Iah+Iam+Ial)/2，此时，差动电流Id为较小的不平衡电流，制动电流Ires有较强的制动作用。 当两台变压器T31、T32并列运行，设置断路器QF1、QF2、QF3、QF4切换时间为0s。如上面接线图所示，故障模块Fault（IN）接在所测三绕组变压器T31的中压侧保护区内部，为内部故障模块，故障模块Fault（OUT）接在T31的保护区外部，为外部故障模块。设置保护区其内部故障模块Fault（IN）在0.2～0.4s时间段内发生单相接地短路故障，并且区外部故障模块Fault（OUT）不动作。其中Fault（IN）故障模块设置如图 图3内部故障FaultIN发生单相接地短路时的参数设置界面运行仿真，由示波器scope1得到下图波形： 第四节变压器纵联差动保护 一、变压器纵联差动保护的原理 纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如下图所示。 为了保证纵联差动保护的正确工作，应使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，差回路电流为零。在保护范围内故障时，流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值，保护动作。应使 或 结论： 适当选择两侧电流互感器的变比。 纵联差动保护有较高的灵敏度。 二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流及减小不平衡电流的措施 在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流I bp。 1．由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 思考：由于变压器常常采用Y,dll的接线方式, 因此, 其两侧电流的相位差30o。此时，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次电流由于相位不同，会有一个差电流流入继电器。如何消除这种不平衡电流的影响？ 解决办法：通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形。 2．由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流 思考：变压器两侧电流互感器有电流误差△I，在正常运行及保护范围外部故障时流入差回路中的电流不为零，为什么？ 为什么在正常运行时，不平衡电流也很小？ 为什么当外部故障时，不平衡电流增大？ 原因：电流互感器的电流误差和其励磁电流的大小、二次负载的大小及励磁阻抗有关，而励磁阻抗又与铁芯特性和饱和程度有关。 当被保护变压器两侧电流互感器型号不同，变比不同，二次负载阻抗及短路电流倍数不同时都会使电流互感器励磁电流的差值增大。 减少这种不平衡电流影响的措施： （1）在选择互感器时，应选带有气隙的D级铁芯互感器，使之在短路时也不饱和。 （2）选大变比的电流互感器，可以降低短路电流倍数。 （3）在考虑二次回路的负载时，通常都以电流互感器的10％误差曲线为依据，进行导线截面校验，不平衡电流会更小。最大可能值为： 3．由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 思考：两侧的电流互感器、变压器是不是一定满足 或的关系？ 原因：很难满足上述关系。 减少这种不平衡电流影响的措施： 利用平衡线圈W ph来消除此差电流的影响。 假设在区外故障时，如下图所示，则差动线圈中将流过电流（），由它所产生的磁势为W cd()。为了消除这个差动电流的影响，通常都是将平衡线圈W ph接入二次电流较小的一侧，应使 W cd()=W ph 4．带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流 思考：在电力系统中为什么采用带负荷调压的变压器会产生不平衡电流？ 第二章变压器 变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应作用将一种电压．电流的交流电能转接成同频率的另一种电压，电流的电能。变压器是电力系统中重要的电气设备，众所周如。输送一定的电能时，输电线路的电压愈高，线路中的电流和损耗就愈小。为此需要用升压变压器把交流发电机发出的电压升高到输电电压：通过高压输电线将电能经济地送到用电地区，然后再用降压变压器逐步将输电电压降到配电电压，供用户安全而方便地使用。在其他工业部门中，变压器应用也很广泛。 本章主要研究一般用途的电力变压器，对其他用途的变压器只作简单介绍。 2．1 变压器的基本结构和额定值 一、变压器的基本结构 铁心和绕组变压器中最主要的部件是铁心和绕组，它们构成了变压器的器身。 变压器的铁心既是磁路，又是套装绕组的骨架。铁心由心柱和铁轭两部分组成，心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚o．30—o．35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。在大型电力变压器中．为提高磁导率和减少铁心损耗，常采用冷轧硅钢片；为减少接缝间隙和激磁电流，有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁心。 按照铁心的结构，变压器可分为心式和壳式两种。心式结构的心柱被绕组所包围，如图2—1所示；壳式结构则是铁心包围绕组的顶面、底面和侧面，如图2—2所示．心式结构的绕组和绝缘装配比较容易，所以电力变压器常常采用这种结构。壳式变压器的机械强度较好，常用于低压、大电流的变压器或小容量电讯变压器。 绕组是变压器的电路部分，用纸包或纱包的绝缘扁线或圆线绕成。其中输人电能的绕组称为一次绕组(或原绕组)，输出电能的绕组称为二次绕组(或副绕组)，它们通常套装在同一心柱上。一次和二次绕组具有不同的匝数、电压和电流，其中电压较高的绕组称为高压绕组，电压较低的称为低压绕组。对于升压变压器，一次绕组为低压绕组，二次绕组为高压绕组；对于降压变压器，情况恰好相反，高压绕组的匝数多、导线细；低压绕组的匝数少、导线粗。 从高、低压绕组的相对位置来看，变压器的绕组可分成同心式和交迭式两类。同心式绕组的高、低压绕组同心地套装在心柱上，如图2—1所示。交迭式绕组的高、低压绕组沿心 热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法 浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩 一、构成变压器纵差动保护的基本原则 我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图1中，应使 图 '2I =''2I = 。 同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。 二、变压器纵差动保护的特点 变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流 变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想办法解决。为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出，励磁涌流具有以下特点： （1） 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ； （2） 包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； （3） 波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。 根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有： （1） 采用具有速饱和铁心的差动继电器； ?1′′ n ?1′ 变压器差动保护 一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）； 二：差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护 三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述： 1、图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高 =220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A, I1’：流过变压器高压侧的一次电流； I”：流过变压器低压侧的一次电流； I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； nh：高压侧电流互感器CT1变比； nl：低压侧电流互感器CT2变比； nB：变压器的变比； 各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2” I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内：CT1到CT2的范围之内； 3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地） 单相接地故障以及匝间、层间短路故障； 四：差动的特性 1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图： 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性： o：图二的坐标原点； f：差动保护的最小制动电流； d：差动保护的最小动作电流； p：比率制动斜线上的任一点； e：p点的纵坐标； b：p点的横坐标； 动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时， 由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲 线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此， 图中阴影部分，即差动保护的动作区； 制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区； 比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。以p点为 例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下： 差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法， 施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就 判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之 变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么? .(1)大于变压器的最大负荷电流； (2)躲过区外短路时的最大不平衡电流； (3)躲过变压器的励磁涌流。 39．什么是自动重合闸？电力系统为什么要采用自动重合 闸？ 答：自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到10%。因此，在由继电保护动作切除短路故障之 后，电弧将瞬间熄灭，绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性，减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量。所以，架空线路要采用自动重合闸装置。 什么是主保护、后备保护、辅助保护？ 答：主保护是指能满足系统稳定和安全要求，以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒动时，起后备作用的保护。后备保 护又分为近后备和远后备两种：（1）近后备保护是当主保护拒动时， 由本线路或设备的另一套保护来切除故障以实现的后备保护（2）远后 备保护是当主保护或断路器拒动时，由前一级线路或设备的保护来切 除故障以实现的后备保护. 辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足，或当主保护及后备 保护退出运行时而增设的简单保护。 、何谓主保护、后备保护？何谓近后备保护、远后备保护？(8分) 答：所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路（或元件）全长上的故障的保护装置。（2分） 考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护，称为后备保护。（2分） 当电气元件的主保护拒动时，由本元件的另一套保护起后备作用，称为近后备。（2分） 第二章 变压器 2-1 什么叫变压器的主磁通，什么叫漏磁通？空载和负载时，主磁通的大小取决于哪些因 素？ 答：变压器工作过程中，与原、副边同时交链的磁通叫主磁通，只与原边或副边绕组交链的磁通叫漏磁通。 由感应电动势公式Φ=1144.4fN E 可知，空载或负载情况下11E U ≈，主磁通的大小取决于外加电压1U 、频率f 和绕组匝数1N 。 2-2 一台50Hz 的变压器接到60Hz 的电源上运行时，若额定电压不变，问激磁电流、铁耗、 漏抗会怎样变化 答：（1）额定电压不变，则' 1'11144.444.4Φ=Φ=≈N f fN E U N 又5060'=f f ?60 50'=ΦΦ， 即Φ=Φ5' 磁通降低，此时可认为磁路为线性的，磁阻s l R m μ= 不变，励磁磁势m m R N I Φ=?1，∴m m I I 65' =； （2）铁耗：β αf B p m Fe ∝，βα> 铁耗稍有减小； （3）σσσπ11' '1562x L f x = ?=， σσσπ22''25 62x L f x =?= 2-3 在导出变压器的等效电路时，为什么要进行归算？归算是在什么条件下进行的？ 答：因为变压器原、副边只有磁的联系，没有电的联系，两边电压21E E ≠、电流不匹配，必须通过归算，才能得到两边直接连接的等效电路； 归算原则：保持归算前后副边的磁动势不变。 2-4 利用T 型等效电路进行实际问题计算时，算出的一次和二次侧电压、电流和损耗、功率 是否为实际值，为什么？ 答：一次侧没有经过归算，所以为实际值； 二次侧电压、电流不是实际值，因为归算前后绕组匝数不同，但损耗、功率为实际 值。 2-5 变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗如何测定？ 答：激磁阻抗由空载试验测量；等效漏阻抗由短路试验测量。 （具体测量方法略） 2-14 有一台三相变压器，额定容量kKA S N 5000=，额定电压kV kV U U N N 3.61021=， Y ,d 联结，试求：（1）一次、二次侧的额定电流；（2）一次、二次侧的额定相电压和相电流。 解：（1）A A U S I N N N 68.28810 35000 311=?== 变压器纵差动保护动作电流的整定原则差动保护初始动作电流的整定原则，是按躲过正常工况下的最大不平衡电流来整定;拐点电流的整定原则，应使差动保护能躲过区外较小故障电流及外部故障切除后的暂态过程中产生的最大不平衡电流。比率制动系数的整定原则，是使被保护设备出口短路时产生的最大不平衡电流在制动特性的边界线之下。 为确保变压器差动保护的动作灵敏、可靠，其动作特性的整定值(除BCH型之外)如下: Idz0=(0.4,0.5)IN, Izd0=(0.6,0.7)IN, Kz=0.4,0.5 式中，Idz0为差动保护的初始动作电流;I,zd0为拐点电流;Kz =tgα点电流等于零的;IN为额定电流(TA二次值)。 电流速断保护限时电流速断保护定时限过电流保护的特点 速断保护是一种短路保护，为了使速断保护动作具有选择性，一般电力系统中速断保护其实都带有一定的时限，这就是限时速断，离负荷越近的开关保护时限设置得越短，末端的开关时限可以设置为零，这就成速断保护，这样就能保证在短路故障发生时近故障点的开关先跳闸，避免越级跳闸。定时限过流保护的目的是保护回路不过载，与限时速断保护的区别在于整定的电流相对较小，而时限相对较长。这三种保护因为用途的不同，不能说各有什么优缺点，并且往往限时速断和定时限过流保护是结合使用的。 瞬时电流速断保护与限时电流速断保护的区别就是，瞬时是没有带时限的，动作值达到整定值就瞬时出口跳闸，不经过任何延时。而限时电流速断是带有延时的，动作值达到整定值后经过一定的延时才启动出口跳闸; 瞬时电流速断保护与限时电流速断保护的区别,限时电流速断保护与过电流保护有什么不同, 瞬时电流速断和限时电流速断除了时间上的区别外就是他们在整定的大小和范围的不同，瞬时速断保护的范围比限时的要小，整定动作值要比限时速断的要大。 过电流保护和限时电流速断的区别? 电流速断，限时电流速断和过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。 区别:速断是按躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流来整定，而过流保护是按躲开最大负荷电流来整定的。 由于电流速断不能保护线路的全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此保证迅速而又有选择的切除故障，常将三者组合使用，构成三段电流保护。 过电流保护的整定值为什么要考虑继电器的返回系数,而电流速断保护则不需要考虑, 这是综合考虑保护的灵敏性和可靠性的结果。为了保证保护的灵敏性，动作的整定值 应当尽量小，但是过电流的动作值与额定运行电流相差不大，这样有可能造成保护误动作，从而降低了供电的可靠性。所以我们为过电流保护加了时限，过电流必须要持续一定的时间才会动作，如果在时限内电流降到返回值以下，那么保护就复归不用动作了，从而在不降低灵敏性的情况下增加了可靠性。而电流速断本身动作电流比较大，且没有时间的限制，只要电流一超过速断的整定值，马上动作跳闸，所以不需要设置返回值。 何谓线路过电流保护,瞬时电流速断保护?和它们的区别, 两种保护的基本原理是相同的。 变压器施工工艺方案 1).施工准备 (1).设备及材料要求： 变压器应装有铭牌。铭牌上应注明制造厂名、额定容量、一二次额定电压、电流、阻抗电压%及接线组别等技术数据。 变压器的容量，规格及型号必须符合设计要求。附件、备件齐全，并有出厂合格证及技术文件。 干式变压器的局放试验PC值及噪音测试器dB(A)值应符合设计及标准要求。 带有防护罩的干式变压器，防护罩与变压器的距离应符合标准的规定。 型钢：各种规格型钢应符合设计要求，并无明显锈蚀。 螺栓：除地脚螺栓及防震装置螺栓外，均应采用镀锌螺栓，并配相应的平垫圈和弹簧垫。 其它材料：电焊条，防锈漆，调和漆 均应符合设计要求，并有产品合格证。 (2).主要机具： 搬运吊装机具：汽车吊，汽车，卷扬机，吊镇，三步搭，道木，钢丝绳，带子绳，滚扛。 安装机具：台钻，砂轮，电焊机，气焊工具，电锤，台虎钳，活板子，榔头，套丝板。 测试器具：钢卷尺，钢板尺，水平，线坠，摇表，万用表，电桥及试验仪器。 (3).作业条件： 施工图及技术资料齐全无误。 土建工程基本施工完毕，标高、尺寸、结构及预埋件焊件强度均符合设计要求。 变压器轨道安装完毕，并符合设计要求 墙面，屋顶喷浆完毕，屋顶无漏水，门窗及玻璃安装完好。 室内地面工程结束，场地清理干净，道路畅通。 安装干式变压器室内应无灰尘，相对湿度宜保持在70%以下。 2).操作工艺 (1).工艺流程： 设备点件检查→变压器二次搬运→变压器稳装→附件安装→变压器吊芯检查及交接试验→送电前的检查→送电运行验收 (2).设备点件检查： 设备检查应由安装单位、供货单位、会同建设单位代表共同进行，并作好记录。 按照设备清单，施工图纸及设备技术文件核对变压器本体及附件备件的规格型号是否符合设计图纸要求。 变压器本体外观检查无损伤及变形，油漆完好无损伤。 绝缘瓷件及环氧树脂铸件有无损伤、缺陷及裂纹。 (3).二次搬运： 二次搬运应由起重工作业，电工配合。采用液压手动叉车及履带式搬运车完成，并应行车平稳，尽量减少震动； 搬运过程中；不应有冲击或严重震动情况，利用机械牵引时，牵引的着力点应在箱变重心以下，以防得超过15°，防止内部结构变形。 (4).稳装： 变压器就位可用直接就位到基础上，或用道木搭设临时轨道，用三步搭、吊链吊至临时轨道上，然后用吊链拉至基础合适位置。 就位时，应注意其方位和距墙尺寸应与图纸相符，允许误差为25mm，图纸无标注时，纵向按轨道定位，横向不得小于800mm，距门不得小于1000mm。 安装应采取抗地震措施。 (5).附件安装 ?温度计的安装： 干式变压器的电阻温度计，一次元件应预埋在变压器内，二次仪表应安装值班室或操作台上，导线应符合仪的附加电阻效验调试后方可使用。 ?风机的安装： 风机一般已经安置在变压器底部基础槽钢，安装就位后将风机电源线与变压器外壳风机控制器进行连接，导线整理好稳固在变压器内专门的二次线槽内， 变压器纵差保护原理及不平衡电流分析与克服方法摘要：本文在阐述变压器纵差保护基本原理的基础上，对纵差保护不平衡电流进行了分析，并提出了变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法。 关键词：变压器；纵差保护；不平衡电流；稳态；暂态 transformer differential protection principle and the unbalanced current analysis and overcoming method huang shengbin abstract: in this paper the transformer longitudinal differential protection based on the basic principle of longitudinal differential protection, the unbalanced current were analyzed, and put forward the transformer longitudinal differential protection of unbalance current in overcoming methods. keywords: transformer;longitudinal differential protection;unbalance current;steady-state；transient 引言 纵差保护是发电机、变压器、输电线路的主保护之一，应用非常广泛，尤其在变压器保护上运用较为成功。变压器的纵差动保护用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。变压器纵差动保护的基本工作原理与线路的纵差动保护相同，是通过比较变压器各侧电流的大小和相位而构成的保护。它 3.1 工艺流程： 设备点件检查→变压器二次搬运→变压器稳装→附件安装→变压器吊芯检查及交接试验→送电前的检查→送电运行验收 3.2 设备点件检查： 3.2.1 设备点件检查应由安装单位、供货单位、会同建设单位代表共同进行，并作好记录。 3.2.2 按照设备清单，施工图纸及设备技术文件核对变压器本体及附件备件的规格型号是否符合设计图纸要求。是否齐全，有无丢失及损坏。 3.2.3 变压器本体外观检查无损伤及变形，油漆完好无损伤。 3.2.4 油箱封闭是否良好，有无漏油、渗油现象，油标处油面是否正常，发现问题应立即处理。 3.2.5 绝缘瓷件及环氧树脂铸件有无损伤、缺陷及裂纹。 3.3 变压器二次搬运： 3.3.1 变压器二次搬运应由起重工作业，电工配合。最好采用汽车吊吊装，也可采用吊链吊装，距离较长最好用汽车运输，运输时必须用钢丝绳固定牢固，并应行车平稳，尽量减少震动；距离较短且道路良好时，可用卷扬机、滚杠运输。变压器重量及吊装点高度可参 照表2-24及表2-25。 树脂浇铸干式变压器重量表2-24 3.3.2 变压器吊装时，索具必须检查合格，钢丝绳必须挂在油箱的吊钩上，上盘的吊环仅作吊芯用，不得用此吊环吊装整台变压器（图2-63）。 图2-63 3.3.3 变压器搬运时，应注意保护瓷瓶，最好用木箱或纸箱将高低压 瓷瓶罩住，使其不受损伤。 3.3.4 变压器搬运过程中；不应有冲击或严重震动情况，利用机械牵引时，牵引的着力点应在变压器重心以下，以防倾斜，运输倾斜角不得超过15°，防止内部结构变形。 3.3.5 用干斤顶顶升大型变压器时，应将千斤顶放置在油箱专门部位。 3.3.6 大型变压器在搬运或装卸前，应核对高低压侧方向，以免安装时调换方向发生困难。 3.4 变压器稳装： 3.4.1 变压器就位可用汽车吊直接甩进变压器室内，或用道木搭设临时轨道，用三步搭、吊链吊至临时轨道上，然后用吊练拉入室内合适位置。 3.4.2 变压器就位时，应注意其方位和距墙尺寸应与图纸相符，允许误差为±25mm，图纸无标注时，纵向按轨道定位，横向距离不得小于800mm，距门不得小于1000mm，并适当照顾屋内吊环的垂线位于变压器中心，以便于吊芯，干式变压器安装图纸无注明时，安装、维修最小环境距离应符合图2-64要求。 第二章 变压器 一、填空： 答：m Φ增大，0I 增大，m Z 减小，Fe p 增大。 6. ★一台变压器，原设计的频率为50Hz ，现将它接到60Hz 的电网上运行，额定电压不变， 励磁电流将 ，铁耗将 。 答：减小，减小。 7. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答：磁动势平衡和电磁感应作用。 8. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答：负载电流的变化。 9. ★如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流 将 ，变压器将 。 答：增大很多倍，烧毁。 10. 联接组号不同的变压器不能并联运行，是因为 。 答：若连接，将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流，把变压器烧毁。 11. ★★三相变压器组不宜采用Y,y 联接组，主要是为了避免 。 答：电压波形畸变。 12. 变压器副边的额定电压指 。 答：原边为额定电压时副边的空载电压。 13. ★★为使电压波形不发生畸变，三相变压器应使一侧绕组 。 答：采用d 接。 14. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答：空载和短路。 15. 变压器的结构参数包括 ， ， ， ， 。 答：激磁电阻，激磁电抗，绕组电阻，漏电抗，变比。 16. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 。 答：1。 17. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ，仅和一侧绕组交链的磁通 为 。 答：主磁通，漏磁通。 18. ★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答：自耦变压器。 19. 并联运行的变压器应满足（1） ， （2） ，（3） 的要求。 答：（1）各变压器的额定电压与电压比应相等；（2）各变压器的联结组号应相同；（3）各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。 20. 变压器运行时基本铜耗可视为 ，基本铁耗可视为 。 答：可变损耗，不变损耗。 二、选择填空 1. ★★三相电力变压器带电阻电感性负载运行时，负载电流相同的条件下， cos 越高， 忽略励磁电流，低压边相电流为808.3A 时，则高压边的相电流为 。 A ： 808.3A ， B: 56A ， C: 18.67A ， D: 32.33A 。 答：C 3. 一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６， 那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 Ａ：１６, Ｂ：１６００, Ｃ：０.１６。 答：A 4. ★★变压器的其它条件不变，外加电压增加１０℅，则原边漏抗1X ，副边漏抗2X 和励磁 Ａ：不变， 电力变压器中纵差保护的运用分析 发表时间：2018-01-28T19:09:00.293Z 来源：《电力设备》2017年第28期作者：秦振华1 张英杰2 张学忠3 巩翔宇3 邵淑敏2 [导读] 摘要：变压器纵联差动保护的目的就是保护变压器本体、各侧引线和套管，并躲开励磁涌流、区外故障引起的穿越性电流的影响。（1河南省机场集团有限公司河南省 450000；2河南森源电气股份有限公司河南省 461500； 3国网河南省电力公司周口供电公司河南省 466000） 摘要：变压器纵联差动保护的目的就是保护变压器本体、各侧引线和套管，并躲开励磁涌流、区外故障引起的穿越性电流的影响。本文笔者对纵联差动保护的原理以及纵联差动保护不平衡电流的原因及其减少的措施进行了探讨。 关键词：纵联差动保护；变压器；不平衡 通常情况下来说，可以把变压器的故障大致的分成内部的故障与外部的故障两个大类。内部的故障一般是指的变压器绕组发生或出现相间短路或者匝间短路，又或者是中性点接地侧单相接地短路等故障。而变压器的最经常遇到的外部故障是指的，引出线绝缘套管的地方出现了故障，它很有可能将会引起引出线相间短路故障或者是接地（对变压器外壳）短路故障。 根据上述可能发生的故障及不正常工作情况，变压器一般应装设下列保护装置：1）瓦斯保护；2）纵联差动保护；3）电流速断保护；4）过电流保护；5）过负荷保护。而纵联差动保护用来防御变压器内部故障及引出线套管的故障。容量在10 000kV?A及以上单台运行的变压器和容量在6 300kV?A及以上并列以运行的变压器，都应装设纵联差动保护。 1 电力变压器纵差保护的基本原理 纵差保护全称纵联差动保护，变压器的纵联差动保护防御的是油箱外面套管和引出线等的故障。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相反，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，起到保护作用。 2 纵差保护中常见问题 （1）首先有必要一提的是最常见的问题便是安装过程中出现的问题；目前常见的电流互感器，出厂时都在外壳上明确标注P1、P2；抽头S1、S2；意思是当CT一次侧的电流由P1流向P2时，二次侧感应电流的方向为S1到S2。差动装置取的是保护区域两端的两个CT的二次侧感应电流进行计算，此时就一定要注意差动保护装置本身的固有特性：是180度接线还是0度接线。所谓180度接线要求，就是对两端两个CT进入保护装置的电流求和，和为零时不动作；0度接线要求就是对两端两个CT进入保护装置的电流求差值，差值为零时不动作。安装作业人员甚至一些设计人员常常由于对该原理的模糊导致对于发电机的差动保护习惯性设置为0接线，对变压器采用180接线；这就与很有可能与差动保护装置本身的计算属性要求不符，继而造成差动保护的误动作。虽然现在的自适应接线方式的差动保护装置很好的解决了这个问题，但这种装置电厂普及度不高，极易出现问题，这就要求现场人员在施工过程中要严格校验。 （2）差动继电器的电流回路接线问题，现在电力变压器主要分为干式变压器和油浸式变压器两类，在变压器的规格参数中有一项被称之为联接组标号。也就是平时说的接线方式。暂以常规的Dyn11来阐明差动继电器电流回路接线问题。根据基础电路理论，角型接法的线电压比星型接法的相电压超前30度，所以就变压器自身来说高压侧的电流会超前低压侧30度。那么如果两侧的CT采用相同的接线方式的话，在高压侧CT处产生的二次电流也会比低压侧CT产生的二次电流在相位上相差30度，那么正常运行时也就可能超过保护定值造成误动。对此问题现在普遍采用改变CT二次绕组接线方式的办法来解决。以Dyn11为例来说明，高压侧采用三角形接线，那么高压侧对应的CT 的二次绕组就采用星型接线；低压侧采用星型接线，那么低压侧对应的二次绕组就采用角型接线；这样一次侧虽然高压侧的感应的线电压虽然会比低压侧感应的相电压超前30度；但由于接线方式，星型接法的CT的感应电流会比角型接法的CT的感应电流滞后30度。这样流入差动保护装置的两组电流就刚好可达到相位一致的状态。 （3）励磁涌流的问题，当变压器合闸时或外区域故障时，可能产生很大的电流，然后很快返回到正常的空载电流值，这个冲击电流称之为励磁涌流，励磁涌流对变压器并无危险，因为这个冲击电流存在的时间很短。解决方法最主要的的是如何识别涌流、利用涌流中的一些特性来构成差动保护的闭锁条件，找到准确、可靠的闭锁判据。间断角原理就是利用短路电流波形是连续变化的，而励磁涌流波形是具有明显的间断角特征作为鉴别涌流的判据。该方法是以精确测量间断角为基础的，间断角的测量必须考虑电流互感器传变对励磁涌流的影响，尤其当电流互感器饱和后对二次电流波形的影响。同时还受到采样率、采样精度的影响及硬件的限制，因此这种原理在变压器差动保护中的应用效果曾不十分理想。但是随着人们在这方面的研究的深入细致和进行了大量的试验工作，恢复间断角的算法被提出来，改进后应用效果还比较理想。关于二次谐波法，目前常采用二次谐波构成差动保护的闭锁条件来防止涌流误动。二次谐波制动目前也有几种方案，最常用的是三相“或”的闭锁方式，只要判断出一相差流中的二次谐波的含量满足涌流制动的条件，即闭锁使保护指令不能发出。这种原理的保护在现场应用的效果还是比较理想，基本能够有效的区别变压器真正故障和空载合闸或外部故障切除后电压恢复时的涌流。涌流中的三次谐波成分也比较大，仅次于二次谐波，但是三次谐波不能作为涌流的特征量来组成差动保护的制动或闭锁部分。如果以直流分量来构成差动保护的闭锁条件的话，变压器内部短路时势必会延缓保护的动作速度，并且三相涌流中往往有一相为周期性电流，即它不含有直流分量，这时还必须增大差动保护的动作电流来躲过这种周期性涌流，这又使保护的灵敏度降低。 （4）差动保护定值的问题，目前的差动保护装置定值包含差动速段投退定值；差动速断电流定值；比率差动投退定值；比率差动门槛电流定值；拐点1/2电流定值；折线1/2斜率系数定值；CT断线闭锁投退定值；差动平衡系数定值；启动时间定值；差动延时时间定值。以下主要对差动平衡系数、差动速断定值、比率差动保护定值进行说明： ①差动平衡系数：用于补偿差动回路电流平衡，以选择的基准值进行折算。 Kphl=In1/In2其中In为额定电流， 计算方法如下：In=Pn /√3Un*Kl 式中：Pn—额定容量。Un—各侧额定电压。Kl—电流互感器变比。 ②差动速断定值：整定原则为躲开外部故障时最大不平衡电流即：Isd=Kr*In1式中：In1为高压侧额定电流；Kr为相对于额定电流的励磁涌流倍数，可根据系统阻抗和CT特性来整定，一般取6～10Ie。 ③比率差动保护定值：包括差动电流门槛定值Icd、第一拐点定值Ir1、第二拐点定值Ir2、比率制动第一段折线斜率K1、第二段折线斜 变压器、箱式变电所安装施工规范 1、范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑电气安装工程干式变压器和箱式变电所的安装。 2、施工准备 2.1 设备及材料要求 变压器、箱式变电所、型钢、紧固件等。 2.1.1 变压器的规格型号及容量符合施工图纸设计要求。并有合格证、出厂试验记录及技术数据文件。 2.1.2 外观检查：变压器应装有铭牌。铭牌上应注明制造厂名、型号、额定容量，一二次额定电压、电流、阻抗电压及接线组别、重量、制造年月等技术数据。附件、备件齐全，无锈蚀及机械损伤，密封应良好。绝缘件无缺损、裂纹和瓷件瓷釉损坏等缺陷，外表清洁，测温仪表指示正确。 2.1.3 干式变压器的局放试验PC 值及噪音测试器dB（A）值应符合设计及标准要求。带有防护罩的干式变压器、防护罩与变压器的距离应符合技术标准的规定。 2.1.4 型钢：各种规格型钢应符合设计要求，并无明显锈蚀。 2.1.5 螺栓：除地脚螺栓及防震装置螺栓外，均应采用镀锌螺栓，并配相应的平垫圈和弹簧垫。 2.2 主要机具 2.2.1搬运吊装机具设备：汽车吊、汽车、千斤顶、倒链、道木、钢丝绳、钢丝绳轧头、钢丝绳套环、麻绳、滚杠。 2.2.1 安装机具设备：台钻、砂轮机、电焊机、气焊工具、电锤、冲击电钻、扳手、液压升降梯、套丝机。 2.1.2 测试工具：：钢卷尺、钢板尺、水平仪、塞尺、磁力线坠、摇表、温度计、钳形电流表、万用表、电桥及试验仪器。 2.3 作业条件 2.3.1 安装前，土建程应具备下列条件： 1) 屋顶、楼板、门窗等均已施工完毕，并且无渗漏，有可能损坏设备、变压器安装后不能再进行施工的装饰工作应全部结束。 2) 室内地面的基层施工完毕，并在墙上标出地面标高。 3) 混凝土基础及构架达到允许安装的强度，焊接构件的质量符合要求。 4) 预埋件及预留孔符合设计要求，预埋件牢固。 5) 模板及施工设施拆除，场地清理干净。 6) 具有足够的施工用场地，道路通畅。 2.3.2 安装干式变压器室内应无灰尘，相对湿度宜保持在70%以下。 2.3.3 箱式变电所的基础应高于室外地坪，周围排水通畅。 2.3.2 施工图纸、技术资料齐全。技术、安全、消防措施落实。 2.3.3 设备、材料齐全，并运至现场库。 3 施工工艺 3.1变压器安装工艺流程 器身检查 ↓ 基础验收→设备开箱检查→设备二次搬运→变压器就位→附件安装及结线→交接试验→试运前检查→试运行→交工验收 3.1.1 基础验收：变压器就位前，要先对基础进行验收。基础的中心与标高应符合设计要求，轨距与轮距应互相吻合，具体要求： 1）轨道水平误差不应超过5mm。 2）实际轨距不应小于设计轨距，误差不应超过+5mm。 3）轨面对设计标高的误差不应超过±5mm。 3.1.2 设备开箱检查 1）设备开箱检查应由施工单位、供货方会同监理单位、建设单位代表共同进行，并做好开箱检查记录。 2）开箱后，按照设备清单、施工图纸及设备技术文件核对变压器规格型号应与设计相符，附件与备件齐全无损坏。第二章 自编变压器习题与答案
第二章_变压器答案
变压器纵差保护仿真Word版
变压器纵联差动保护
第二章 变压器
变压器的纵差动保护原理及整定方法
变压器差的动保护原理(详细)
变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么
第二章-变压器习题及其答案
变压器纵差动保护动作电流的整定原则
变压器施工工艺方案
变压器纵差保护原理及不平衡电流分析与克服方法
电力变压器安装工艺标准
第二章 变压器题库
电力变压器中纵差保护的运用分析
变压器施工规范.
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