(2)三相变压器联结组标号的确定 三相变压器的联结组标号不仅与绕组的同名端及首末端的标记有关,还与三相绕组的联结方式有关。根据联结图,用相量图法判断联结组的标号一般可分为四个步骤: 1)标出高、低压侧绕组相电动势的假定正方向。 2)作出高压侧的电动势相量图, 将相量图的A点放在钟面的“12”处,相量图按逆时针方向旋转,相序为A-B-C(相量图的三个顶点A、B、C按顺时针方向排列)。 3)判断同一相高、低压侧绕组相电动势的相位关系, 作出低压侧的电动势相量图,相量图按逆时针方向旋转,相序为a-b-c(相量图的三个顶点a、b、c按顺时针方向排列)。 4)确定联结组的标号,观察低压侧的相量图a点所处钟面的序数(就是几点钟),即为该联结组的标号。 根据联结组的标号以及一个钟点数对应30?角,即可确定高、低压侧对应线电动势(或线电压)之间的相位移。 第7章 变压器 (3)Yy0 联结组 (4)Yd11 联结组 第7章 变压器 记住以上四种联结组的标号、绕组联结和首末端标记,则可通过以下规律确定其他联结组的标号或由联结组的标号确定绕组联结和首末端标记。在高压侧绕组的联结和标记不变,而只改变低压侧绕组的联结或标记的情况下, 其规律归纳起来有以下三点: 1)对调低压侧绕组首末端的标记,即高、低压侧绕组的首端由同名端改为异名端,其联结组的标号加6个钟点数。 2) 低压侧绕组的首末端标记顺着相序移一相(a-b-c?c-a-b), 则联结组标号加4个钟点数。 3)高、低压侧的绕组联结相同(Yy 和 Dd)时,其联结组的标号为偶数;高、低压侧的绕组联结不相同(Yy 和 Dd)时,其联结组的标号为奇数。 第7章 变压器 max.book118.com 三相变压器的并联运行 在电力系统中,常采用多台变压器并联运行的运行方式。所谓并联运行,就是将两台或两台以上的变压器的一次、二次绕组分别并联到公共母线上,同时对负载供电。 第7章 变压器 变压器并联运行时有很多的优点,主要有: 1)提高供电的可靠性。并联运行的某台变压器发生故障或需要检修时,可以将它从电网上切除,而电网仍能继续供电; 2)提高运行的经济性。当负载有较大的变化时,可以调整并联运行的变压器台数,以提高运行的效率; 3)可以减小总的备用容量,并可随着用电量的增加而分批增加新的变压器。当然,并联运行的台数过多也是不经济的,因为一台大容量的变压器,其造价要比总容量相同的几台小变压器的低,而且占地面积小。 第7章 变压器 变压器并联运行的理想情况是: 1)空载时并联运行的各台变压器之间没有环流; 2)负载运行时,各台变压器所分担的负载电流按其容量的大小成比例分配,使各台变压器能同时达到满载状态,使并联运行的各台变压器的容量得到充分利用; 3)负载运行时,各台变压器二次侧电流同相位,这样当总的负载电流一定时,各台变压器所分担的电流最小;如果各台变压器的二次侧电流一定,则承担的负载电流最大。 为达到上述理想的并联运行,需要满足下列三个条件: 1)并联运行的各台变压器的额定电压应相等,即各台变压器的电压比应相等; 2)并联运行的各台变压器的联结组号必须相同; 3)并联运行的各台变压器的短路阻抗(或阻抗电压)的相对值要相等。 第7章 变压器 7.3 变压器的基本方程和分析方法 根据式(7-19)给出的各变量之间的相互关系, 可画出如图7-10所示的变压器负载运行时的等效电路。从图中可看出,变压器的一次、二次绕组之间是通过电磁耦合而联系的, 它们之间并无直接的电路联系, 因此利用基本方程式计算负载时变压器的运行性能,就显得十分繁琐,尤其在电压比 k 较大时更为突出。 为了便于分析和简化计算,引入与变压器负载运行时等效的纯电路模型,并采用折算法来消除电磁耦合,建立一种简化的等效电路。 第7章 变压器 1. 绕组折算 绕组折算就是将变压器的一次、 二次绕组折算成同样匝数,通常是将二次绕组折算到一次绕组,即取 N’2 = N1 , 则 E2 变为 E’2,使 E’2 = E1。折算仅是一种数学手段,它不改变折算前后的电磁关系,即折算前后的磁动势平衡关系、功率传递及损耗等均应保持不变。 (1) 二次侧电动势和电压的折算 由于主磁通是不变的,根据电动势与匝数成正比,则有 即 同理 (7-20) 第7章 变压器 (2) 二次侧电流的折算 根据折算前后二次绕组磁动势不变的原则,则 ,即 (3) 二次侧阻抗的折算 根据折算前后消耗在二次绕组电阻及漏电抗上的有功、无功功率不变的原则,应有 (7-21) 第7章 变压器 因此,得到二次侧阻抗折算公式 相应地,对负载阻抗 ZL ,其折算值为 (7-22) (7-23) 由以上推导可知,将变压器二次绕组折算到一次绕组时,电动势和电压的折算值等于实际值乘以电压比k,电流的折算值等于实际值除以k,而电阻、漏电抗及阻抗的折算值等于实际值乘以 k2。这样,二次绕组经过折算后,变压器的基本方程式变为 第7章 变压器 (7-24) 注意:折算后仅改变二次量的大小,而不改变其相位或幅角,否则将引起功率传递的变化。 第7章 变压器 2. T形等效电路 经过绕组折算,变压器就可以用一个电路的形式(即等效电路)来表示原来的电磁耦合关系。根据式(7-24),我们可以分别画出变压器的部分等效电路,如图7-11a所示, 其中变压器一次、二次绕组之间磁的耦合作用,反映在由主磁通在绕组中产生的感应电动势 E1和E’2 上。 第7章 变压器 3. 等效电路的简化 T形等效电路虽然正确反映了变压器内部的电磁关系,但它属于混联电路,进行复数运算比较麻烦。由于一般电力变压器运行时,I0 只占(2~10)%I1N ,从工程计算的观点来看,在负载较大时,完全可以把 I0 略去不计,即去掉励磁支路,而得到一个更简单的阻抗串联的简化等效电路,如图7-11b所示。此时接在电源与负载之间的变压器相当于一个串联阻抗 Zsh ,Zsh 称为变压器的等 效漏阻抗或短路阻抗,即 (7-25) 式中 Rsh —— 短路电阻,Rsh = R1 +R’2 ; Xsh —— 短路电抗, Xsh = X1 +X’2 。 第7章 变压器 如果不考虑变压器本身漏阻抗的影响,由图7-11b可看出,对于电源来说,经过变压器接入的负载阻抗 ZL ,相当于不用变压器而把折算后的负载阻抗 Z’L 直接接入电源, 即二者是等效。 这说明通过改变变压器的电
第07章-变压器.ppt
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