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| 求助-开关变压器的设计 |
| 新闻出处：综合电子论坛
发布时间： 2005-08-20 |
亚夫 发布于 2005-8-16 18:55:00
 求助-开关变压器的设计
哪位大哥有开关变压器的设计资料，给小第一份。谢谢了。
leoxu 发布于 2005-8-20 12:03:00
 三绕组变压器/自耦变压器/互感器
8-1 三绕组变压器
一、结构和用途
三绕组变压器的每相有3个绕组，当1个绕组接到交流电源后，另外2个绕组就感应出不同的电势，这种变压器用于需要2种不同电压等级的负载。
发电厂和变电所通常出现3种不同等级的电压，所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。
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。
额定容量是指容量最大的那个绕组的容量，一般容量的百分比按高中低压绕组有三种形式100/100/50、100/50/100、100/100/100。
二、特性
3个变比：
k12=N1/N2≈U1/U20
k13=N1/N3≈U1/U1
k23=N2/N3≈U20/U30
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负载运行时若不计空载电流I0,则，变压器的磁势平衡方程为
I1N1+I2N2+I3N3=0
I1+I2/k12+I3/k13=0
I1+I2'+I3'=0
简化等效电路中的Z1=R1+jX1为1次侧的阻抗，Z2'=R2'+jX2'为2次侧折算到1次侧的阻抗；Z3'=R3'+jX3'为3次侧折算到1次侧的阻抗，6个参数可以根据短路试验求得。
Zk12=Rk12+jXk12=(R1+R2')+j(X1+X2')
Zk13=Rk13+jXk13=(R1+R3')+j(X1+X3')
Zk23'=Rk23'+jXk23'=(R2'+R3')+j(X2'+X3')
--------------------------------------------------------------------------------
R1=1/2(Rk12+Rk13-Rk23')
X1=1/2(Xk12+Xk13-Xk23')
R2'=1/2(Rk12+Rk23'-Rk13)
X2'=1/2(Xk12+Xk23'-Xk13)
R3'=1/2(Rk13+Rk23'-Rk12)
X3'=1/2(Xk13+Xk23'-Xk12)
知道参数后就可以根据等效电路计算特性了。
8-2 自耦变压器
一、概念
二、变比
电压变比：U1/U2=Nab/Nbc=ka
三、磁势平衡
I1Nac+(I1+I2)Nbc=I0Nab
I1(Nab-Nbc)+(I1+I2)Nbc=I0Nab
I1Nac+IcbNbc=0
IacNac=-IcbNbc
I1Nab+I2Nbc=0
I1/I2=-Nab/Nac=-1/ka
也就是在忽略激磁电流后一个绕组本身的两段存在着磁势平衡。
四、容量关系
Sac=UacIac=(U1-U2)I1=U1I1(1-1/ka)=SaN(1-1/ka)
Scb=UcbIcb=(I1+I2)U2=U2I2(1-1/ka)=SaN(1-1/ka)
可见两段绕组的容量均只有变压器容量(1-1/ka)倍。
自耦变压器不仅可以省去一个绕组，而且其绕组容量要比相应的双绕组变压器小，这样就减少铁、铜等材料，缩小尺寸。
(1-1/ka)越小则省材越多，所以适合于ka<2的情况。
五、传导容量和电磁容量
I2=I1+Ibc
S2=U2I2=U2I1(传导容量)+U2Ibc(电磁容量)
Scd/S2=I1/I2=1/ka
Sdc/S2=1-Scd/S2=1-1/k2
8-3 互感器
概 述
互感器属测量装置，按变压器原理工作。
电力系统中的大电流/高电压有时无法直接用普通的电流表和电压表来测量，必须通过互感器将待测电量按比例减小后测量。
互感器具有2种作用：将高电量转换为能用普通标准仪表测量的电量1A/5A/100V/500V;将仪表与高压电路隔离,保证仪表及人身安全。
一、电流互感器
1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。2次侧匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈)构成闭路。
电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器，一般选择很低的磁密(0.08-0.1T),并忽略励磁电流，则I1/I2=N2/N1=k。
励磁电流是误差的主要根源。0.2/0.5/1/3,1表示变比误差不超过1%。
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注意事项：
副边绕组必须可靠接地，以防止由于绝缘损坏后，原边高电压传入危及人身安全。
副边绝对不容许开路。开路时互感器成了空载状态，磁通高出额定时许多(1.4-1.8T),除了产生大量铁耗损坏互感器外，还在副边绕组感应出危险的高压，危及人身安全。
二、电压互感器
电压互感器的运行情况相当于2次侧开路的变压器，其负载为阻抗较大的测量仪表。
副边电流产生的压降和励磁电流的存在是电压互感器误差之源。
电压互感器副边不能接过多的负载；且要求铁心不饱和(0.6-0.8T)。
注意事项：
副边绕组连同铁心必须可靠接地。
副边绝对不容许短路。
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