东南大学：《电机学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 电力系统中的特种变压器

第五章电力系统中的特种变压器 三绕组变压器 自耦变压器 电压互感器和电流互感器

第五章 电力系统中的特种变压器 三绕组变压器 自耦变压器 电压互感器和电流互感器

一、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1、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

一、 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

为绝缘方便,高压绕组在最外层 中压绕组 低压绕组 1321C2 31 23fc32 (a) 图 绕組变压器绕组布置示意图 (a)升压变压器;(b)降压变压器

低压绕组 中压绕组 为绝缘方便，高压绕组在最外层

电压方程式 ●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。 ●用每一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; M1M31为1与3绕组间互感系数;M23=M32为 绕组2与3间互感系数

电压方程式 ⚫ 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。 ⚫ 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

区X& 2X 2 U

当外施电压为正弦波且稳定运行时,电压方程式 U1=r/+JOL11+jaM12l2+joM 1313 =n22+jOL22+jM211+j0M2 2313 U3=F23+j3l3+jM311+jM3 3212 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

当外施电压为正弦波且稳定运行时，电压方程式： 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 3 3 3 3 3 3 1 1 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 3 3 1 1 1 1 1 1 2 2 1 3 3 U r I j L I j M I j M I U r I j L I j M I j M I U rI j L I j M I j M I                         − = + + + − = + + + = + + +

各绕组间的变比 k1 12 13 NNN 13 23 323 12

各绕组间的变比 12 13 3 2 23 3 1 13 2 1 12 k k N N k N N k N N k = = = =

归算至初级侧的电压方程 U1=11+joD/1+jM122+0M133 U2=r'22+joL22+jM21l1+jM23/3 13+OU3T3+j0M311+jM322 磁势平衡式: N1+N,I2+N2 313 N 1+/2+/3=10

归算至初级侧的电压方程： 3 3 3 3 3 3 1 1 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 3 3 1 1 1 1 1 1 2 2 1 3 3 ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' U r I j L I j M I j M I U r I j L I j M I j M I U rI j L I j M I j M I                         − = + + + − = + + + = + + + 磁势平衡式： 1 2 3 0 1 1 2 2 3 3 1 0 I I' I' I N I N I N I N I         + + = + + =

忽略励磁电流,做简化处理,定义: L-M12-M13+M2) x2=O(L2-M2-M23+M1) D(L2-M12-M23+M 23 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

忽略励磁电流，做简化处理，定义： 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。 ( ) ( ) ( ) 3 3 1 3 2 3 1 2 2 2 1 2 2 3 1 3 1 1 1 2 1 3 2 3 ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' x L M M M x L M M M x L M M M = − − + = − − + = − − +   

等效电路 组合参数 t1 J -U2)=(1+jx1)1-(r2+jx2) zii 01-(-03)=(r1+jx)1-(r+jx3)=zi1-z

组合参数 等效电路