三绕组变压器及其他变压器--第五章
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三绕组变压器科技名词定义中文名称:三绕组变压器英文名称:three winding transformer定义:具有三个独立绕组的变压器。
应用学科:(一级学科);(二级学科)本内容由审定公布三绕组变压器三绕组变压器的每相有3个绕组,当1个绕组接到交流电源后,另外2个绕组就感应出不同的电势,这种变压器用于需要2种不同电压等级的负载。
发电厂和变电所通常出现3种不同等级的电压,所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。
每相的高中低压绕组均套于同一铁心柱上。
为了绝缘使用合理,通常把高压绕组放在最外层,中压和低压绕组放在内层。
目录展开一、结构和用途额定容量是指容量最大的那个绕组的容量,一般容量的百分比按高中低压绕组有三种形式100/100/50、100/50/100、100/100/100。
二、特性3个变比:k12=N1/N2≈U1/U2k13=N1/N3≈U1/U3k23=N2/N3≈U2/U3--------------------------------------------------------------------------------负载运行时若不计空载电流I0,则,变压器的磁势平衡方程为I1N1+I2N2+I3N3=0I1+I2/k12+I3/k13=0I1+I2'+I3'=0简化等效电路中的Z1=R1+jX1为1次侧的阻抗,Z2'=R2'+jX2'为2次侧折算到1次侧的阻抗;Z3'=R3'+jX3'为3次侧折算到1次侧的阻抗,6个参数可以根据短路试验求得。
Zk12=Rk12+jXk12=(R1+R2')+j(X1+X2')Zk13=Rk13+jXk13=(R1+R3')+j(X1+X3')Zk23'=Rk23'+jXk23'=(R2'+R3')+j(X2'+X3')--------------------------------------------------------------------------------R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23')X1=1/2(Xk12+Xk13-Xk23')R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13)X2'=1/2(Xk12+Xk23'-Xk13)R3'=1/2(Rk13+Rk23'-Rk12)X3'=1/2(Xk13+Xk23'-Xk12)知道参数后就可以根据等效电路计算特性了。
第五章 三相绕组变压器及其他变压器一、三绕组变压器 三绕组变压器有高、中、低三个绕组,大多用于二次需要两种不同电压的电力系统。
三绕组变压器第三绕组常常接成三角形联结,供电给附近较低电压的配电线路,有时仅接同步补偿机和电容器(补偿功率因数),也有第三绕组并不引出,专供三次谐波激磁电流形成通路,以改善电势波形和减少不对称运行时负载中点位移。
1、绕组的布置和额定容量三绕组变压器的铁芯一般为芯式结构,每一个铁芯柱上面套有3个绕组,即高压绕组1,中压绕组2和低压绕组3。
其中一个为原绕组,另外两个为副绕组。
为了绝缘方便,三绕组变压器总是将高压绕组放在最外层。
对于升压变压器,将低压绕组放在中层,中压绕组放在内层,这样可使漏磁场分布均匀,已获得良好的运行性能。
对于降压变压器,低压绕组放在内层绝缘较方便。
三绕组变压器每个心柱上套有三个绕组,三个绕组的容量可相等,也可不相等,将递功率。
三相三绕组表变压器标准联结组有N Y ,no y ,11d 和 0,,y y Y no N ,单相变压器的标准联接组为I,I0,I0。
2、电压基本方程式和等值电路设一、二、三绕组匝数分别为321,,N N N2012112U UN N K ==(一、二绕组电压变比) 0313113U U N N K ==(一、三绕组电压变比) 032032231U U N N K ==(二、三绕组电压变比)分(1)主磁通:Φ与三个绕组同时铰链(2)漏磁通:只铰链一个或两个绕组的磁通,前者称自漏,后者为互漏σσσ332211.,ΦΦΦ 为自漏磁通σ312312.,ΦΦΦ为互漏磁通。
Φ由三个绕组的合成磁动势建立。
经铁心磁路闭合,激磁阻抗随铁心饱和程度而变化。
自漏磁通由一个绕组的磁动势所产生,互漏磁通由两个绕组的磁动势产生,它们主要通过空气和油闭合,相应的漏抗为常数。
设一相三绕组的自感为: 321L L L ;互感为: 312312M M M (互感对称) 电压方程:232131333333231212222231321211111⎪⎭⎪⎬⎫+++=-+++=-+++=I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U ωωωωωωωωω 折算得到初级,并考虑电流(磁势)方程'3'211332211I I I II N I N I N I N =++=++或:2I '和3I '为电流归算值,电压方程式为: E x I j x I j jx R I U '-'+''++=σσσ13312211111)( (1)223321122222)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ (2) 332231133333)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ (3) 式中321,,R R R ''--------各绕组的电阻。
第二章变压器的基本作用原理与理论分析1.变压器的基本工作原理。
2.基本结构。
3.额定值。
4.从变压器的内部电磁关系出发,分析变压器的空载和负载运行;导出变压器的基本方程式,再通过折算,导出变压器的等效电路和相量图;5.参数的测定方法;(注意公式中所用的值均为相值以及电阻随温度变化的有关计算公式)6.掌握如何计算变压器的运行性能:电压变化率和效率。
第三章三相变压器及运行1.熟悉三相变压器的连接组别,掌握连接组别的判别方法。
2.掌握连接组别和磁路结构对电势波形的影响。
3.掌握变压器并联运行的条件和不满足并联运行条件的影响以及计算并联运行的负载分配问题。
第四章三相变压器的不对称运行1.了解对称分量法的分析方法;2.了解变压器各序阻抗概念及特点。
3.了解变压器次级突然短路时瞬态过程中过电流的影响。
4.了解变压器空载合闸时瞬态过程中电压初相角的影响。
第五章电力系统中的特种变压器1.熟悉三绕组变压器的特点以及等效电路中组合电抗的概念及意义。
2.熟悉自耦变压器的结构;原、副方电压电流和容量的关系的特点以及自耦变压器的优缺点。
3.掌握电压、电流互感器的工作特点,使用时注意的事项。
第六章交流电机绕组及其感应电动势1.掌握与交流绕组连接有关的几个量如电角度、槽距角等求法。
2.掌握三相交流绕组的组成原则和连接规律,以60。
相带为重点,掌握交流绕组相带的划分、节距的选取以及不同支路数绕组的连接。
(下学期做实训要用到)3.熟悉交流电势的产生;电势波形、频率、有效值;影响电势大小和波形好坏的各种原因。
4.掌握电势的计算方法和削弱谐波电势的方法(注意节距因数、分布因数及绕组因数的求法)第七章交流绕组的磁动势1.掌握单相、三相绕组磁动势的性质、大小、波形。
(注意课本P115、P118结论)2.熟悉谐波磁势的性质和影响。
3.掌握交流电机中空间矢量和时间相量的关系。
注意:学习交流绕组磁势时应和交流绕组的电势对比,注意它们的共性和特性。
第五章变电所第一节变电所概述一、分类1。
根据变压器的功能分为升压变电所和降压变电所.2。
根据变电所在系统中所处的地位分为枢纽变电所、中间变电所、终端变电所.3。
根据变电所所在电力网的位置分为区域变电所、地方变电所.二、型式变电所的类型,主要可分为户内式、户外式和组合式等三种基本类型.1.独立式变电所此类变电所是一个独立的建筑物。
独立变电所重要在大中城市的居民住宅区,供给有多个分散的电力负荷点.有时由于周围环境的限制(如防火、防爆和防尘等),或为了建筑及管理上的需要而设置独立变电所。
2.附设式变电所(1)内附式:变电所位于建筑物内与建筑物共用外墙,属于建筑物的一部分。
(2)外附式:变电所附设于建筑物外,与建筑物共用一面墙壁.(3)露天式:露天式变电所与外附式变电所相似,但变压器装设在室外露天。
在距离变压器周围大于0。
8m的地方设置高1。
7m固定围栏(或墙),保证设备和人身安全。
(4)户内式:户内式变电所位于建筑物内部、与建筑物无公用外墙,需要采用一定的防火措施。
一般应用在负荷大而集中的负荷中心。
3.地下变电所地下变配电所一般设置在建筑物的地下室内,以节省用地。
地下变电所的防火等级要求较高,因此投资高.多用于大型建筑物内,主要为地下冷冻机房、水泵房等大用电设备的需要而设置。
4.杆上式或高台式变电所此类变电所的变压器一般位于室外的电线杆塔上,或在专门的变压器台墩上,一般用于负荷分散的小城市居民区和工厂生活区”以及小型工厂和矿山等.变压器容量较小,一般在315kVA及以下.三、所址1.接近负荷中心;2.进出线方便;3.接近电源侧;4.设备吊装、运输方便;5.不应设在有剧烈振动的场所;6.不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污源的下风侧;7.不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;8.不应设在有爆炸危险场所以内和不宜设在有火灾危险场所的正上方或正下方,如布置在与爆炸危险场所范围以内和布置在与火灾危险场所的建筑物毗连时,应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定;9.配变电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所.10.高层建筑地下层配变电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。
第五章 三相绕组变压器及其他变压器一、三绕组变压器 三绕组变压器有高、中、低三个绕组,大多用于二次需要两种不同电压的电力系统。
三绕组变压器第三绕组常常接成三角形联结,供电给附近较低电压的配电线路,有时仅接同步补偿机和电容器(补偿功率因数),也有第三绕组并不引出,专供三次谐波激磁电流形成通路,以改善电势波形和减少不对称运行时负载中点位移。
1、绕组的布置和额定容量三绕组变压器的铁芯一般为芯式结构,每一个铁芯柱上面套有3个绕组,即高压绕组1,中压绕组2和低压绕组3。
其中一个为原绕组,另外两个为副绕组。
为了绝缘方便,三绕组变压器总是将高压绕组放在最外层。
对于升压变压器,将低压绕组放在中层,中压绕组放在内层,这样可使漏磁场分布均匀,已获得良好的运行性能。
对于降压变压器,低压绕组放在内层绝缘较方便。
三绕组变压器每个心柱上套有三个绕组,三个绕组的容量可相等,也可不相等,将递功率。
三相三绕组表变压器标准联结组有N Y ,no y ,11d 和 0,,y y Y no N ,单相变压器的标准联接组为I,I0,I0。
2、电压基本方程式和等值电路设一、二、三绕组匝数分别为321,,N N N2012112U UN N K ==(一、二绕组电压变比) 0313113U U N N K ==(一、三绕组电压变比) 032032231U U N N K ==(二、三绕组电压变比)分(1)主磁通:Φ与三个绕组同时铰链(2)漏磁通:只铰链一个或两个绕组的磁通,前者称自漏,后者为互漏σσσ332211.,ΦΦΦ 为自漏磁通σ312312.,ΦΦΦ为互漏磁通。
Φ由三个绕组的合成磁动势建立。
经铁心磁路闭合,激磁阻抗随铁心饱和程度而变化。
自漏磁通由一个绕组的磁动势所产生,互漏磁通由两个绕组的磁动势产生,它们主要通过空气和油闭合,相应的漏抗为常数。
设一相三绕组的自感为: 321L L L ;互感为: 312312M M M (互感对称) 电压方程:232131333333231212222231321211111⎪⎭⎪⎬⎫+++=-+++=-+++=I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U ωωωωωωωωω 折算得到初级,并考虑电流(磁势)方程'3'211332211I I I II N I N I N I N =++=++或:2I '和3I '为电流归算值,电压方程式为: E x I j x I j jx R I U '-'+''++=σσσ13312211111)( (1)223321122222)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ (2) 332231133333)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ (3) 式中321,,R R R ''--------各绕组的电阻。