自耦变压 器 自耦变压 器 • 一 定义 n如图： n(a)一般双绕组变压器，原 副方只有磁联系；无直接电 连接 n(b)单相自耦变压器，有直 接电连接，省去一个绕组 n(c)自耦变压器：原，副绕 组有共同部分的变压器称为 自耦变压器 铁 心 A X a x 双绕组变压器 铁 心 A X a x 单相自耦变压器 如图： (a)一般双绕组变压器，原副方只有磁联系 (b)单相自耦变压器，省去一个绕组 (c)自耦变压器：原，副绕组有共同部分的变 压器称为自耦变压器 基本方程式： 自耦变压器的 变比： 磁势平衡关系： 负载电流的归算 电压分析： 略去激磁电流，则 短路阻抗 简化等效电路 ZkA可由短路试验求得 短路试验 串联绕组 并联绕组 ZkA Zk 短路阻抗ZkA n令串联绕组与并联绕组之比为k n则： n令短路试验测得双绕组变压器短路阻抗为Zk n则： • 二 基本分析 . I2 A X . U1a . . . U1 I1a=I1 a x . U2a=U2 . . I2a N1 N2 nka=U1aN／U2aN≈ E1aN / E2aN N1+N2 N2 = n1变比ka n双绕组变压器： nk= U1N/ U2N= N1/ N2 n自耦变压器： (以降压自耦变压器为例） n2磁势平衡、电流关系 为了分析方便忽略励磁电流： .. - I1 . = I2 . /(ka-1) (反相位) .... nI2a=I2-I1=I2[1+1/（ka+1)] （I2a与I2同相位且I2a>I2） 三、变压变压 器容量、电电磁容量 和传导传导 容量 变压器容量=输入（输出）的电压* 电流。
绕组容量（电磁容量）=该绕组的 电压*电流 ， 由电磁感应传递的 功率 传导容量：由电路关系直接传递的 功率 ∵k=N1/N2 ka=(N1+N2) /N2 ∴ SaN = U2NI2N + U2NI1N =SN+SN* 自耦变压器额定容量： SaN=U1aNI1aN=U2aNI2aN =U2NI2aN =U2NI2[1+1/（ka-1)] = [1+1/（ka-1)] U1N I1N = U2NI2N [1+1/（ka-1)] 电磁容量 SN = U2NI2N = U1NI1N =（1-1/ka）SaN （双绕组变的容量决定变压器的主要 尺寸、材料消耗，是设计依据 传导容量 SN* = U2NI1N = 1/ka SaN 结论：传导容量占标称额定容量的1/kA，绕组 额定容量是铭牌标称额定容量的(1-1/kA)倍 • 四、自耦变压变压 器特点 • 1、自耦变压器的绕组容量小于额定容量,与同容量的双绕组变 压器相比，体积小、用铜材料少ka越接近“1”，优点越显著 • 2、短路阻抗标幺值比构成它的双绕组变压 器小，短路电流大 ；有较小的电压变化率 • 3、效率较高 • 4、低压侧和高压侧绕组 在电气方面连在一起 ，若原边引起 过电压 也会影响到低压边。
• 5、适用于一、二次侧电压 相差不大的场合，一般ka =1.5— 2.0 本节是针对 降压变压 器分析的，其分析方法适用升压变压 器 电压互感器和电流互感器 n①扩大常规仪表的量程； n②使测量回路与被测系统隔离，以保障工作人 员和测试设备安全； n③由互感器直接带动继电器线圈，为各类继电 保护提供控制信号，也可以经过整流变换成直 流电压，为控制系统或微机控制系统提供控制 信号 n测量系统使用的电压互感器，其次级侧额定电 压都统一设计成100V；电流互感器次级侧额 定电流都统一设计成5A或1A n互感器主要性能指标是测量精度，要求转换值 与被测量值之间有良好的线性关系 n电压互感器规定了0.2、0.5、l、3等四个标准 等级 n电流互感器分为0.2、0.5、l.0、3.0和10.0 五个 标准等级 电压 、电流互感器 一、电压 互感器 V U1 U2 结构特点：原边绕组匝数多 、截面小，并联接入被测回 路；副边匝数少、截面大， 串接线圈阻抗大的电压仪表 作用：把被测的大电压通入 电压互感器的原边，变换成 副边的小电压，送到电压表 或控制回路 n注意事项 ： 1电 压互感器副边绝不允许 短路。
因短路电流将使 绕组发热，破坏绝缘， 危及人身和设备的安全 2电压互感器铁心和 副绕组的一端必须可靠 接地保障人身安全 原理分析：正常运行时 相当于变压器副边开路 被测的大电压计算： U1=kv U2 U2--副边额定电YA 2规 定为100V kv：电压互感器的电压 比 电压互感器的误差来源 n变比误差：指U’2与U1的代数差值负载的大 小与所接仪表的数量有关，电压互感器本身有 激磁电流和漏阻抗压降存在这时，U’2≠U1， 出现变比误差 n相角误差：U2与U1不同相，相角误差表示为- U2与U1的相位差 从双绕组变压器的相量图分析 减小误差的措施 n使用——要求测试仪表有高阻抗，次级侧电流较小，接近 于空载状态电压互感器所能连接的仪表数量要受额定容 量的限制 n制造——减小互感器的激磁电流和漏阻抗 铁芯通常采用铁耗小的高级硅钢片； 磁路应处于不饱和状态，工作磁密一般为0.6—0.8T； 使磁路有较小的间隙； 采用较粗导线以减小电阻，使有较小的漏阻抗 • 二、电流互感器 作用：把被测的大电流通 入电流互感器的原边，变 换成副边的小电流，送到 电流表或控制回路。
结构特点：原边绕组匝数 少、截面大，串入被测回 路；副边匝数多、截面小 ，串接仪表 A i1 i2 • 原理分析： • 正常运行时相当于变压器副 边短路 • 被测的大电流计算：I1=ki I2 • I2--副边额定电流规定为5A 或1A • ki：电流互感器的电流比 注意事项 ： 1 电流互感器副方不 允许开路 开路后，原方电流全 为励磁作用，铁心过 饱和，电压较高，铁 心严重发热 2 电流互感器副绕组 一端和铁心须可靠接 地. •THANK YOU VERY MUCH ！ 本章到此结结束， 谢谢谢谢 您的光临临！ 。