电机学课堂讲义第五部分变压器8h 上海交通大学电气工程系EE SJTU 与双绕组变压器相比，自耦变压器具有体积小，重量轻，成本低，容量大，电压调整率小，输出电 压稳定，损耗相同但效率高等特点，同时由于短路阻抗标么值小，短路电流标么值大，没有电气隔 离，存在安全隐患。 2、电压互感器 电压互感器是利用双绕组变压器的电气隔离和降压功能，将匝数多的高压绕组两端接被侧高电压， 通过匝数少的低电压接数字仪表，读取被测高压绕组的输入电压。 3、电流互感器 电流互感器是利用双绕组变压器的电气隔离和电流与匝数成反比的磁势平衡原理，用卡钳测量被侧 线路电流，被测线路作为低压绕组，多匝数绕组电流反映被测线路电流。原理上√电流互感器与电 压互感器对偶，其变比几乎等于电流比，一次侧绕组是被测电流线路的一部分，空载时二次侧绕组 必须短路，以免引起高压危险。一次侧为被测量电路侧，匝数少，导线截面积大，电流大。二次侧 是仪表测量侧，匝数多，导线截面积小，电流小。也就是利用小电流测大电流的原理。利用磁势平 衡原理，在忽略激磁电流的条件下，可以得到电流比等于匝比的倒数。为了减小测量误差，要求磁 路线性，尽可能减小漏阻抗和空载电流，数字仪表取代模拟电流表。 4、电焊变压器 负载电流很大，接近短路状态。 5、三绕组变压器 三绕组变压器主要用于三种不同电压的电网或电路系统，比如110/35/10.5kV三绕组变压器从高压 电网获得电能，转送给35kV和10.5kV两个电网， 实现电力调度。分析多绕组变压器的原理与双绕组 相同，利用磁势平衡和主磁通相同产生感应电势， 漏磁场相对比较复杂。 (1)绕组排列 三绕组变压器有三种额定电压的高、中 低压绕组，国家标准GB1094-79连接组YoYD-12-11和 YoYY-12-12两种三绕组变压器的铁心采用芯式结构，每相高中低压绕组在同一铁心柱上。根据绝缘 要求高压绕组离铁心柱最远，低压绕组靠近铁心柱。绕组排列要使得漏磁通分布均匀，漏抗分布合 理，保证电压调整率和运行性能优良。 三绕组降压变压器的绕组排列：铁心柱、低压、中压、高压绕组。 三绕组升压变压器的绕组排列：铁心柱、中压、低压、高压绕组。 (2)几个概念 A、变比 三绕组变压器佳意两个绕组的匝数之比定义为这两个绕组的变比，如第i个绕组对第j个绕组的变 比，共有六种形式，具体折算到某一个绕组时采用其中三个变比参数。 B、漏磁通 三绕组变压器中的漏磁通比较复杂，仅与一个绕组匝链的自漏磁通：同时与两个绕组匝链的互漏磁 通：同时与三个绕组匝链的互漏磁通与主磁通合并在一起。因此，三绕组变压器对应有三个漏磁自 感、三个漏磁互感和三个主互感，他们都与绕组匝数乘积呈正比，与磁路的磁导呈正比。 (3)折算 折算原理与双绕组变压器类似，假设折算到公共绕组W匝，由于空间电磁场分布不变，匝数变化将引 起感应电势变化，电流变化，绕组电阻、电感和电抗变化，那么各绕组的折算规律： 绕组匝数 N:-W-kN 4电机学课堂讲义 第五部分 变压器 8h 上海交通大学电气工程系 EE SJTU 4 与双绕组变压器相比，自耦变压器具有体积小，重量轻，成本低，容量大，电压调整率小，输出电 压稳定，损耗相同但效率高等特点，同时由于短路阻抗标幺值小，短路电流标幺值大，没有电气隔 离，存在安全隐患。 2、电压互感器 电压互感器是利用双绕组变压器的电气隔离和降压功能，将匝数多的高压绕组两端接被侧高电压， 通过匝数少的低电压接数字仪表，读取被测高压绕组的输入电压。 3、电流互感器 电流互感器是利用双绕组变压器的电气隔离和电流与匝数成反比的磁势平衡原理，用卡钳测量被侧 线路电流，被测线路作为低压绕组，多匝数绕组电流反映被测线路电流。原理上，电流互感器与电 压互感器对偶，其变比几乎等于电流比，一次侧绕组是被测电流线路的一部分，空载时二次侧绕组 必须短路，以免引起高压危险。一次侧为被测量电路侧，匝数少，导线截面积大，电流大。二次侧 是仪表测量侧，匝数多，导线截面积小，电流小。也就是利用小电流测大电流的原理。利用磁势平 衡原理，在忽略激磁电流的条件下，可以得到电流比等于匝比的倒数。为了减小测量误差，要求磁 路线性，尽可能减小漏阻抗和空载电流，数字仪表取代模拟电流表。 4、电焊变压器 负载电流很大，接近短路状态。 5、三绕组变压器 三绕组变压器主要用于三种不同电压的电网或电路系统，比如110/35/10.5kV三绕组变压器从高压 电网获得电能，转送给35kV和10.5kV两个电网，实现电力调度。分析多绕组变压器的原理与双绕组 相同，利用磁势平衡和主磁通相同产生感应电势，漏磁场相对比较复杂。 （1）绕组排列 三绕组变压器有三种额定电压的高、中、低压绕组，国家标准GB1094-79连接组Y0Y0D-12-11和 Y0Y0Y-12-12两种三绕组变压器的铁心采用芯式结构，每相高中低压绕组在同一铁心柱上。根据绝缘 要求高压绕组离铁心柱最远，低压绕组靠近铁心柱。绕组排列要使得漏磁通分布均匀，漏抗分布合 理，保证电压调整率和运行性能优良。 三绕组降压变压器的绕组排列：铁心柱、低压、中压、高压绕组。 三绕组升压变压器的绕组排列：铁心柱、中压、低压、高压绕组。 （2）几个概念 A、变比 三绕组变压器任意两个绕组的匝数之比定义为这两个绕组的变比，如第i个绕组对第j个绕组的变 比，共有六种形式，具体折算到某一个绕组时采用其中三个变比参数。 B、漏磁通 三绕组变压器中的漏磁通比较复杂，仅与一个绕组匝链的自漏磁通；同时与两个绕组匝链的互漏磁 通；同时与三个绕组匝链的互漏磁通与主磁通合并在一起。因此，三绕组变压器对应有三个漏磁自 感、三个漏磁互感和三个主互感，他们都与绕组匝数乘积呈正比，与磁路的磁导呈正比。 （3）折算 折算原理与双绕组变压器类似，假设折算到公共绕组W匝，由于空间电磁场分布不变，匝数变化将引 起感应电势变化，电流变化，绕组电阻、电感和电抗变化，那么各绕组的折算规律： 绕组匝数 ! N " i = W = ki Ni