电机6动力三绕组变压器
220kV三相三绕组电力变压器通用技术规范
220kV变电站工程220kV三相三绕组电力变压器本规范对应的专用技术规范目录序号名称编号1220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，低压37 无励磁1001007-0220-122220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，中压69 无励磁1001007-0220-133220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，中压69有载1001007-0220-144220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，低压37 有载1001007-0220-155220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，低压10 有载1001007-0220-166220kV180MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗54%，低压10 有载1001007-0220-177220kV240MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，低压37 无励磁1001007-0220-188 220kV240MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，中压69 无励磁1001007-0220-199220kV240MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，低压37 有载1001007-0220-2010220kV240MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗23%，中压69 有载1001007-0220-2111220kV240MV A三相三绕组电力变压器（高-中阻抗14%、高-低阻抗35%，低压10 有载1001007-0220-2212220kV180MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压38.5 有载）专用技术规范1001007-0220-2313220kV180MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压38.5 无励磁）专用技术规范1001007-0220-2414220kV180MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压10.5，有载）专用技术规范1001007-0220-2515220kV240MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压10，有载）专用技术规范1001007-0220-2616220kV240MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压38.5，有载）专用技术规范1001007-0220-2717220kV,240MV A三相三绕组电力变压器（自耦）（低压38.5，无励磁）专用技术规范1001007-0220-2818220kV/120MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压10.5，有载）专用技术规范1001007-0220-2919220kV/120MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，中压69，无励磁）专用技术规范1001007-0220-3020220kV/120MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，中压69，有载）专用技术规范1001007-0220-3121220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压10.5，有载）专用技术规范1001007-0220-3222220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗54％，低压10.5，有载）专用技术规范1001007-0220-3323220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压37或38.5，无励磁）专用技术规范1001007-0220-3424220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压37或38.5，有载）专用技术规范1001007-0220-3525220kV/180MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压21，有载）专用技术规范1001007-0220-3626220kV/240MV A三相三绕组电力变压器（高—中阻抗14％、高—低阻抗23％，低压21，有载）专用技术规范1001007-0220-3727 220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（自耦，有载）专用技术规范1001007-0220-3828220kV/150MV A三相三绕组电力变压器（自耦，无励磁）专用技术规范1001007-0220-39 注：黑色字体对应推广类通用设备，绿色字体对应一般类通用设备。
三绕组变压器的优点是什么
三绕组变压器的优点是什么
三绕组变压器的优点主要包括：
提高电力系统效率：三绕组变压器能够实现多种电压转换，因此可以更好地匹配电力系统的各种负荷需求。
同时，三绕组变压器的高效率设计可以减少能量损耗，并提高电力系统的能量传输效率。
提高电力系统可靠性和稳定性：三绕组变压器将电力系统细分为多个电压级别，从而提高了电力系统的可靠性和稳定性。
而且，三绕组变压器的重要部件都是经过精心设计的，这使得它的故障率非常低，可以在长期使用中保持良好的性能，降低了电力系统的维护成本。
实现多种不同的电压转换：三绕组变压器可以实现多种不同的电压转换，比如将高压转换为低压或低压转换为高压。
这极大地方便了电力系统中的能量传输和负荷分配，实现了对各种复杂负荷的精细控制。
可靠的短路保护功能：三绕组变压器还具备可靠的短路保护功能。
一旦短路发生，三绕组变压器会立即将电流导向可控的装置，从而避免电压失控和过载损坏的风险。
这种保护机制使得电力系统更加安全可靠。
综上所述，三绕组变压器的优势在于它的高效率、高可靠性、多样化的电压转换和可靠的短路保护机制。
在今后的电力系统中，三绕组变压器有着广泛的应用前景。
电机学-三绕组变压器自耦变压器互感器
三绕组变压器、自耦变压器和互感器§4-1 三绕组变压器¾什么是三绕组变压器在同一铁心柱上绕上一个原绕组、两个副绕组或两个原绕组一个副绕组。
具有U1/U2/U3三种电压的变压器叫三绕组变压器。
三绕组变压器一般采用同心式绕组，铁心为心式结构。
每个铁心柱上都套着高压、中压和低压三个绕组，为了绝缘方便，高压绕组放在最外边。
对于降压变压器，中压绕组放在中间，低压绕组靠近铁心柱。
对于升压变压器，为了使磁场分布均匀，漏电抗分配合理，以保证较好的电压调整率、提高运行性能，将中压绕组放在靠近铁心柱，低压绕组放在中间。
¾三绕组变压器的分类和用途{单相三绕组变压器分类：三相三绕组变压器用途：1）变电站中利用三绕组变压器由两个系统向一个负载供电，如图所示。
2）发电厂利用三绕组变压器将发出的电能采用两种电压输送到不同的电网，如图所示。
容量：在三绕组变压器中，由于两个副绕组一般不同时达到满载，根据供电实际需要，三个绕组的容量可以设计成不相等。
这时，三绕组变压器的额定容量是指三个绕组中容量最大的一个绕组的容量。
为了使产品标准化起见，一般三个绕组的容量配合有下列三种，供使用单位选择。
高压中压低压NS NS N S N S N S NS N S N S 5.0N S 5.0注意：由于三绕组变压器各绕组的额定容量可能不相等，用标幺值计算时，各绕组必须采用相同的容量基值。
标准联结组：根据国家标准规定。
三相三绕组电力变压器的标准联结组有YN,yn0,d11 和YN,yn0,y0 。
单相三绕组变压器的标准联结组为I, I0, I0 。
¾三绕组变压器的基本方程式、等效电路、运行性能推导、分析方法与双绕组变压器类似，不予详细介绍。
如果保持两个绕组的额定电压和额定电流不变，把原绕组和副绕组顺极性串联起来作为新的原边，而副绕组还同时作为副边，它的两个端点接到负载阻抗Z，便演L变成了一台降压自耦变压器。
如图所示。
第07章-三相变压器分解
A
A
a
B
B
b C
C
X
xY
y
Z
c z
主讲教师：阎治安
1
电机学
这种变压器组的各相磁路是相互独立的。当一次侧加上三相对称正弦电压 时，三相空载电流是对称的，三相绕组的主磁通ΦA、ΦB、ΦC也对称。 对于特大容量变压器，采用这种变压器组时将方便运输。
二、三相芯式变压器的磁路
三相芯式变压器铁心是将三台单相变压器的铁心合在一起经演变过来的。 通过中间铁心柱的磁通便是A、B、C 三个铁心柱磁通的相量和。 如果三相电压对称，则三相磁通的总和 ΦA+ΦB+ΦC=0，因此，中间铁心柱 可以省去。
2
主讲教师：阎治安
电机学
为了使结构简单、制造方便、减小体积、节省材料，通常将三相铁心 柱的中心线布置在同一平面内，演变成常用三相心式变压器铁心。
B A C
A
B
C
0 A B C
省去中央芯柱
展平并缩短中间相轭部
这种铁心结构，两边两相磁路的磁阻比中间一相磁阻大一些。当外加三 相电压对称时，各相磁通相等，但三相空载电流不等，中间那相空载电流 小一些。在小容量变压器中表现较明显，一般I0A=I0C= (1.2-1.5) I0B在大型变 压器中，其不平衡度较小。
单相和三相变压器有很多联结组别，为了避免制造与使用时造成混乱， 国家标准规定：
单相双绕组变压器有一个标准联结组 I, i0 三相双绕组变压器有5种标准联结组：Y, yn0 , Y,d11, YN,d11, Y,z11, D,z0 。 z表示曲折形联结。 Y,yn0用作配电变压器，其二次侧可以引出中线作为三相四线制，可以 供动力电和照明电；（高压侧 U1<35 kV，低压侧U2<400V , 单相时为 230V）YN,d11用于110kV以上的高压输电线路，高压侧可以接地。 有z 形的联结适用于防雷性能较高的变压器
电机与变压器第六版习题册参考答案
第一章单相变压器§1-1 变压器的分类、用途和结构一、填空题1．电磁感应交流频率2．单相三相油浸式干式3．电路一次绕组二次绕组高压绕组低压绕组同芯绕组4．主磁通安放绕组硅钢片芯式壳式壳式5.对接叠接二、判断题1．× 2．× 3．× 4．× 5．√ 6．√三、选择题1．D 2．A四、简答题1．答：按铁芯结构形式分，变压器有壳式铁芯、芯式铁芯、C形铁芯三种。
壳式铁芯常用于小型变压器、大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
芯式铁芯常用于大、中型变压器及高压的电力变压器。
C形铁芯常用于电子技术中的变压器。
2．答：单相变压器主要由变压器绕组和变压器铁芯两部分组成。
变压器的绕组是变压器的电路部分，变压器的铁芯是主磁通的通道，也是安放绕组的骨架。
3．答：铁芯材料的质量直接影响到变压器的性能。
高磁导率、低损耗和价格实惠是选择铁芯材料的关键。
为提高铁芯导磁能力，增大变压器容量，减小体积、提高效率，铁芯常用硅钢片叠装而成。
§1-2 变压器的原理一、填空题1．空载负载2．加额定电压开路3．E=4.44fNΦm4．一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比大小5．36 1006．3307．191.38．阻抗内阻阻抗匹配9．610．功率因数输出电压输出电流11．±5% —5%~+10%12．P Cu=（β）2 P k 负载电流13．负载电流相等14．铁耗空载损耗二、判断题1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．× 6．× 7．√ 8．× 9．× 10. √三、选择题1．B 2．D 3．B 4．B 5．B 6．C 7．B 8．C9. C四、简答题1．答：变压器不能改变直流电压。
如果接上直流电，变压器的一次绕组将被烧掉。
因为直流电的f=0,没有变化的电流就没有变化的磁通产生，而电感的感抗X L =ωL = 2πfL=0, I= U/X L= ∞，所以直流电加至一次绕组上就会产生很大的电流，长时间一次绕组就会烧毁。
变压器的绕制
1.层式绕组：这种绕组由两层组成，通常用于单层圆筒式和双层圆筒式变压器。
层式绕组结构紧凑，生产效率高，但机械强度较差。
2.饼式绕组：这种绕组由一层或多层线匝组成，通常用于多层圆筒式变压器。
饼式绕组具有良好的散热性能和较高的机械强度，适用于大范围的应用。
3.连续式绕组：这种绕组由连续的线匝组成，通常用于连续式和半连续式变压
器。
连续式绕组可以减少铁心内涡流和磁滞损耗。
4.螺旋式绕组：这种绕组通常由单股或多股线匝组成，绕制时每层线匝沿不同
的半径方向螺旋排列。
螺旋式绕组一般用于分段圆筒式变压器。
5.多股线制作：在制作多股线时，首先准备漆包线，测量线径，然后制作单股
线。
将单股线并绕成所需匝数，并注意线匝的松紧程度和同名端问题。
绕制完成后，处理引脚，如镀锡和涂漆，以提高绝缘性能。
电机学第6章特殊变压器讲义教材
此时两个分裂绕组之间的短路阻抗（折算到高压侧）称为分裂阻抗 Z f 。
4．分裂系数
kf
Zf Zs
3~4
是分裂变压器的基本参数，既用来定性分析分裂变压器的特性，又作为设计指标。
第6章 特殊变压器
三、等效电路
第6章 特殊变压器
6.2 自耦变压器
一、结构特点与用途
结构特点: 低压绕组是高压绕组的一部 分，一、二次绕组之间既有 磁耦合，又有电联系。
U1U2为一次绕组，匝数为 N1 ； u1u2为二次绕组，匝数为 N2，又称为公共绕组； U1u1称为串联绕组，匝数为 N1-N2 。 用途：用来连接两个电压等级相近的电力网，作为两电网的联络变压器；
第6章 特殊变压器
6.3 分裂变压器
一、结构特点与用途
1．结构特点（以单相双分裂绕组变压器为例）
高压绕组由两条支路并联组成（并非分裂绕组）。
电路上彼此分离
低压绕组是
两个分裂绕组。
磁路上松散耦合
低压两个分裂绕组的特点: 结构相同、容量相等，两个绕组容量之和等于
高压绕组的额定容量，即分裂变压器的额定容量。
如绕组3发生短路 U3 0 I2 I3 忽略 I2
残余电压
U2 U0 Z1Z3Z3U1
1.75Zs (0.1251.75)Zs
U1
0.93U1
即使分裂系数取较小值 k f 3 U2 0.8U 61
通常发电厂要求残余电压不低于65％额定电压， 因此，分裂变压器可以大大提高厂用电的可靠性。
双分裂绕组变压器实质上是三绕组变压器，二者等效电路及参数公式相同。
Z1
三绕组变压器的原理是什么
三绕组变压器的原理是什么
三绕组变压器的原理是利用电磁感应现象，在变压器中传导磁通封闭环，在一些相互隔离的线圈中感应出电压。
其工作原理与普通的两绕组变压器相似，每相有3个绕组，包括一个主线圈和两个副线圈。
主线圈和两个副线圈包裹在同一个铁芯中。
主线圈与其中一个副线圈电性相反，而与另一个副线圈电性相同。
这就意味着主线圈和其中一个副线圈的磁通封闭环方向相反，而与另一个副线圈的磁通封闭环相同。
当主线圈输入电压时，其产生的磁通封闭环会经过三个线圈，并在每个线圈中感应出不同的电压。
由于线圈匝数的不同，每个线圈的电压也不同。
因此，三绕组变压器可以将一个电压级别变成另一个电压级别。
三绕组变压器在电力系统中应用广泛，因为发电厂和变电所通常出现
3种不同等级的电压，所以三绕组变压器可以满足这种需求。
在实际应用中，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。
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1
13
I1
E 1
j L I E 1 1 1
• •
E 2 U E 21 2 E 23
j L I E 2 2 2
j L I E 3 3 3
j M I E 12 12 2
三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-2 自耦变压器
自耦变压器的基本方程式和等效电路
基本方程式 1）电流关系：
两边都除以(N1 N)，得 2 I 1a N2 I 2a I m N1 N 2 I I I 1a 2a m
Z2
U k12
I k 12
Z1
Z3
z k12 rk12
U k12 I k12 p k12 2 I k12
2 x k12 z k 12
rk212
U k 12
Z1
Z2
U k13
U k 13
I k 13
Z3
U k 23
第四章 三绕组变压器、自耦变压器
§4-1 三绕组变压器
什么是三绕组变压器 在同一铁心柱上绕上一个原绕组、两个副绕组或两个原绕 组一个副绕组。具有U1/U2/U3三种电压的变压器叫三绕组变压 器。(同心式绕组，铁心为心式结构)
§4-1 三绕组变压器
三绕组变压器
§4-1 三绕组变压器
为了绝缘方便，高压绕组部放在最外边。 对于降压变压器，中压绕组放在中间，低压绕组靠近铁心 柱，如图4-1(a)所示。 对于升压变压器，为了使磁场分布均匀，把中压绕组放在靠 近铁心柱，低压绕组放在中间，如图4-1(b)所示。
j M I E 21 12 1
U 1
E 12 E 13
•
E 3 E
I 3 U 3
j M I E 31 13 1 j M I E
13 13 3
31
E 32
j M I E 32 23 2 j M I E 23 23 3
3．三绕组变压器的电动势平衡方程式
(U ) U 1 2 U 2 (U 3 ) (U ) U 1 3
r1 jx1 0 r1 jx1
) 0 (r2 jx 2 I 1 ) (r3 jx3 ) I 2 (r2 jx 2 ) 0 I (r3 jx3 3
I I 2 , I 3 I 2 3 k13 k12
I I 0 I 1 2 3
3．三绕组变压器的电动势平衡方程式
I 1 U 1
m
12
2 A I 2 m
Z L2 U 23 2 Xm Z I 3U L3 3
E E U 1 I 1 r1 E 1 12 13
j M I j M I I 1 r jL1 I 1 12 2 13 3
E E I2 r2 E U2 2 21 23
j M I r2 j L 2 I I2 2 12 1 j M 23 I 3
r3 I 2 jx3
jx2
Z I 1 1
Z I 2
U 2
Z I 3 3
U 1
U 2
I 3
U 3
2 3
U 1 3 I 2
I 1
I 3
三、三绕组变压器的电压调整率和效率
U 12 U 13 U 1N U 2 100% U 1N U 1N U 3 100% U 1N
U1 110kV U2 121kV
330kV
U3
～
U1
10.5kV 242kV
U 2 220kV (a) (b)
U3
图4-2
三绕组变压器的用途
三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-1 三绕组变压器
三绕组变压器的容量和标准联结组
容量：三绕组变压器的额定容量是指三个绕组中容量最大的一个
绕组的容量。为了使产品标准化起见，一般三个绕组的容 量配合有下列三种。
M 13 M 23 ) x1 ( L1 M 12 ( L2 M 12 M 23 M 13 ) x2 ( L3 M 13 M 23 M 12 ) x3
4．三绕组变压器的等效电路和相量图
U 1 r2 r1 I 1 jx1
p cu1 p cu 2 p cu 3 p fe p 2 p3 p cu1 p cu 2 p cu 3 p fe
) 100%
问题：三绕组变压器的一次绕组接额定电压运行 时，二次绕组负载发生变化时，它是否会对三次 绕组的端电压产生影响？
四、三绕组变压器的参数测定
三绕组变压器简化等效电路中的参数可通过三个稳定短路试验测定
U
12
U
12 ( I 2 )
U
2 k 12
12 ( I 3 )
U 12( I 2 ) r
cos 2 x
2 k 12
sin 2
U 12( I 3 ) 3r1 cos 3 3x1 sin 3
同理可得
U 13
(1
1 2 3 3 2 1 1 3 2 2 3 1
(a)降压布置
(b)升压布置
图4-1
三绕组变压器绕组的布置
1-高压绕组；2-中压绕组；3-低压绕组
三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-1 三绕组变压器
三绕组变压器的分类和用途
分类：
单相三绕组变压器 三相三绕组变压器
§4-1 三绕组变压器
用途：1）变电站中利用三绕组变压器由两个系统向一个负载 供电，如图4-2(a)所示。 2）发电厂利用三绕组变压器把发出的电压用两种电压 输送到不同的电网。如图4-2(b)所示。
I 1a
U 1a
A I1a I1 U E 1 1
E 2
N
N1
2
I 2a
a
U 1a
U 1
E 1
I 2a I 2
a
U Z U 2a 2 L
x X
X
E 2
U ZL 2a
x
X
x
三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-2 自耦变压器
稳态短路试验测出的短路电抗三者的大小与三绕组的安排 位置有关。如图4-l(a)的安排1、3绕组之间漏磁最大，其次 是1、2绕组间漏磁，最小的的是2、3绕组之间的
23 x k13 x k12 x k
三绕组变压器、自耦变压器和互感器
§4-2 自耦变压器
自耦变压器的结构特点 普通变压器的特点：原、副绕组之间只有磁的联系而没有电路上 的联系。 自耦变压器的特点：原、副绕组之间不仅有磁的联系而且还有电 路上的直接联系。 自耦变压器可以由一台双绕组变压器演变过来。设有一台双 绕组变压器，原、副绕组匝数分别为 N1和N2 ，额定电压为U1N和U2N ， 额定电流为I1N和I2N ,其变比为
Z1
I k 23
Z3
U k 23
1 r1 (rk12 rk13 rk23 ) 2 1 r2 (rk12 rk23 rk13 ) 2 1 r3 (rk13 rk 23 rk12 ) 2
、
1 x 1 ( x k 12 x k 13 x k 23 ) 2 1 ( x k 12 x k 23 x k 13 ) x2 2 1 x 3 ( x k 13 x k 23 x k 12 ) 2
2．三绕组变压器的磁动势方程式
F F F F 1 2 3 m
(4-2) 或
N I N I NI N1 I 1 2 2 3 3 1 m
N 2 N3 I1 I2 I3 I m N1 N1
I I I I 1 2 3 m
三绕组变压器、自耦变压器
§4-1 三绕组变压器
三绕组的基本方程式、等效电路、运行性能 1．三绕组变压器的变比
N1 U1 k13 N 3 U 30 N 2 U 20 U1 k12 k13 k23 N 3 U 30 U1 k13 k12 N1 U1 k12 N 2 U 20
自耦变压器的结构特点
公共绕组：从绕组的作用看，绕组ax供高、低压两侧共用，叫做公共绕组， 串联绕组：绕组Aa则与公共绕组串联后供高压侧使用，叫做串联绕组。 自耦变压器可作为降压变压器，也可作为升压变压器，而且也有单相和三相 之分。 自耦变压器的变比为：
E1 E2 N1 N 2 ka k 1 E2 N2
E E I3 r3 E U3 3 31 32
j M I j M I r3 jL3 I I3 3 13 1 23 2
r jL U j M j M I 1 1 1 12 13 1 U j M r j L j L I 2 12 2 2 23 2 jM U j M r j L I 13 23 3 3 3 3
高压绕组 中压绕组 低压绕组
SN SN SN SN SN 0.5S N SN SN 0.5S N 注意：用标么值计算时，各绕组必须采用相同的容量基值。
§4-1 三绕组变压器
三绕组变压器的容量和标准联结组 标准联结组： （GB1094-85 ） 三相三绕组电力变压器的标准联结组： YN,yn0,d11 和 YN,yn0,y0 。 单相三绕组变压器的标准联结组： 为 I, I0, I0 。