【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 30％。第四節(jié) 電力變壓器的正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷32發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)圖 1011 正常過(guò)負(fù)荷曲線圖（ a）自然油循環(huán)的變壓器；（ b）強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器第四節(jié) 電力變壓器的正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷33發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)四、 電力變壓器的事故過(guò)負(fù)荷u 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí)，保證不間斷供電是首要任務(wù)，所以事故過(guò)負(fù)荷和正常過(guò)負(fù)荷不同，它是以犧牲變壓器壽命為代價(jià)的，絕緣老化率允許比正常過(guò)負(fù)荷時(shí)高得多。但是確定事故過(guò)負(fù)荷時(shí)，同樣要考慮到繞組最熱點(diǎn)的溫度不要過(guò)高，避免引起事故擴(kuò)大。和正常過(guò)負(fù)荷一樣，變壓器事故過(guò)負(fù)荷時(shí)繞組最熱點(diǎn)的溫度不得超過(guò)140℃ ，負(fù)荷電流不得超過(guò)額定值的 2倍。u 國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì) (IEC)沒有嚴(yán)格規(guī)定允許事故過(guò)負(fù)荷的具體數(shù)值，而是列出了事故過(guò)負(fù)荷時(shí)變壓 器壽命相當(dāng)于正常老化時(shí)所犧 牲的天數(shù)。運(yùn)行人員可參照變壓器過(guò)去運(yùn)行情況、當(dāng)?shù)氐牡戎悼諝鉁囟纫约跋到y(tǒng)對(duì)事故過(guò)負(fù)荷的要求等情況靈活掌握。 表 105列出了自然油循環(huán)和風(fēng)冷油循環(huán)的變壓器事故過(guò)負(fù)荷時(shí)所犧牲的天數(shù)。第四節(jié) 電力變壓器的正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷34發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 表中 K1表示事故過(guò)負(fù)荷前等值負(fù)荷率； K2表示事故過(guò)負(fù)荷倍數(shù)； “+”號(hào)表明即使在最低氣溫條件下也不允許運(yùn)行；數(shù)字后面如附有 A、 B、 C、 D，則分別表明在最高等值空氣溫度為 + + + 0℃ 時(shí)允許運(yùn)行。K2 K1 +++++++++++++108C123D+++++558D++++++表 105 自然油循環(huán)和風(fēng)冷油循環(huán)的變壓器在不同事故過(guò)負(fù)荷 1h所犧牲的天數(shù)（天）第四節(jié) 電力變壓器的正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷35發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 上表中所列犧牲天數(shù)系指等值空氣溫度為 +20℃ 時(shí)的數(shù)值，如等值空氣溫度不是+20℃ ，應(yīng)乘以有關(guān)系數(shù)，見表 106。表 106 等值空氣溫度不同于 +20℃ 時(shí)的校正系數(shù)等值空氣溫度（ ℃）40 30 20 10 0校正系數(shù) 10 1 第四節(jié) 電力變壓器的正常過(guò)負(fù)荷和事故過(guò)負(fù)荷36發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng) 在電力系統(tǒng)中，三繞組變壓器通常應(yīng)用在下列場(chǎng)合：（ 1) 在發(fā)電廠內(nèi)，除發(fā)電機(jī)電壓外，有兩種升高電壓與系統(tǒng)連接或向用戶供電。（ 2) 在具有三種電壓的降壓變電站中，需要由高壓向中壓和低壓供電，或高壓和中壓向低壓供電。（ 3) 在樞紐變電站中，兩種不同電壓等級(jí)的系統(tǒng)需要相互連接。（ 4) 在星形 星形聯(lián)結(jié)的變壓器中，需要一個(gè)三角形連接的第三繞組。第五節(jié) 多繞組變壓器和第三繞組37發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)一、三繞組變壓器的運(yùn)行特點(diǎn) 三繞組變壓器和雙繞組變壓器的原理相同，但由于多一個(gè)繞組，形成以下特點(diǎn)：（ 1）運(yùn)行方式和容量匹配。 三個(gè)繞組可以有多種運(yùn)行方式：如高壓 中壓；高壓 低壓；高壓同時(shí)向中、低壓送電 (或反之 )等等。根據(jù)運(yùn)行要求，三個(gè)繞組的容量可以相等，也可以不相等。按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，三繞組變壓器高 中 低壓繞組額定容量的百分比有三種類型，即 100％／100％／ 100％、 100％／ 100％／ 50％和 100％／ 50％／ 100％。在運(yùn)行時(shí)，一個(gè)繞組的負(fù)荷等于其他兩個(gè)繞組負(fù)荷的相量和，但不得超過(guò)各自的額定容量。第五節(jié) 多繞組變壓器和第三繞組38發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)（ 2）漏抗和等值電路。? 由于三個(gè)繞組在磁路上相互耦合，所以每個(gè)繞組都有自感和與其他繞組之間的互感。這樣在任一個(gè)繞組的電路的電壓方程式中就必然包括本身的自感電動(dòng)勢(shì)和與其他繞組之間的互感電動(dòng)勢(shì)。? 等值電路圖示于圖 1013。圖中的 x1， x2， x3與雙繞組變壓器中的 x意義有所不同，它們并不代表各自繞組的漏電抗，而是代表由各繞組的電抗和各繞組之間的互感電抗組合而成的一個(gè)等值電抗。圖 1013 三繞組變壓器等值電路圖第五節(jié) 多繞組變壓器和第三繞組39發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)? 從等值電路中也可看出：三個(gè)繞組的電路是彼此關(guān)聯(lián)的，在運(yùn)行時(shí)，一個(gè)繞組負(fù)荷電流的變化將會(huì)影響另外繞組的電壓；同時(shí)，一個(gè)繞組的遲后電流在某些情況下，還可能引起另一個(gè)或幾個(gè)繞組電壓升高。（ 3）升壓型和降壓型結(jié)構(gòu)。? 三繞組變壓器通常采用同心式繞組，繞組的排列在制造上有兩種組合方式：升壓型和降壓型。高壓繞組總是排列在最外層，升壓型的排列為：鐵心 中壓繞組 低壓繞組 高壓繞組，高壓繞組 中壓繞組之間的阻抗最大。降壓型的排列為：鐵心 低壓繞組 中壓繞組 高壓繞組，高壓繞組 低壓繞組之間的阻抗最大。降壓型變壓器中的無(wú)功損耗約為升壓型的 160％～ 170％。因此升壓型通常應(yīng)用在低壓向高壓送電 (或反之)為主的場(chǎng)合，降壓型一般用在高壓向中壓供電為主、低壓供電為輔的場(chǎng)合。第五節(jié) 多繞組變壓器和第三繞組40發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)二、第三繞組 在星形 星形聯(lián)結(jié)的變壓器中通常裝有三角形第三繞組，它的作用如下： （ 1）減小 3次諧波電壓分量。 （ 2）允許對(duì)不平衡的三相負(fù)荷供電。三相不平衡負(fù)荷通?？煞纸鉃橐粋€(gè)平衡的三相負(fù)荷與一個(gè)單相負(fù)荷或兩個(gè)單相負(fù)荷。不對(duì)稱的負(fù)荷在三角形帶三繞組內(nèi)形成的平衡電流避免了不正常的電壓降。 （ 3）除主負(fù)荷外，給輔助負(fù)荷供電。第三繞組通常制成 6～ 35kV電壓，用來(lái)向附近地區(qū)供電，及供發(fā)電廠的廠用啟動(dòng) /備用電源或用來(lái)連接發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)等。第五節(jié) 多繞組變壓器和第三繞組41發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)一、自耦變壓器的特點(diǎn)u 自耦變壓器是一種多繞組變壓器，其特點(diǎn)就是其中兩個(gè)繞組除有電磁聯(lián)系外，在電路上也有聯(lián)系。因此，當(dāng)自耦變壓器用來(lái)聯(lián)系兩種電壓的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，一部分傳輸功率可以利用電磁聯(lián)系，另一部分可利用電的聯(lián)系，經(jīng)濟(jì)效高。u 自耦變壓器的主要缺點(diǎn)是： ① 由于一、二次繞組之間電的聯(lián)系，致使較高的電壓易于傳遞到低壓電路，所以低壓電路的絕緣必需按較高電壓設(shè)計(jì)。 ② 由于一、二次繞組之間電的聯(lián)系，每相繞組有一部分又是共有的，所以一、二次繞組之間的漏磁場(chǎng)較小，電抗較小，短路電流和它的效應(yīng)就比普通雙繞組變壓器要大。第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式42發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 圖 1018表示單相自耦變壓器的原理圖。(一）自耦變壓器的額定容量和標(biāo)準(zhǔn)容量第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式43發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 如略去變壓器的損耗和磁化電流，可以認(rèn)為：一次側(cè)的輸入功率 等于二次側(cè)的全部輸出功率 ，這個(gè)功率的極限值稱為自耦變壓器的額定容量或稱通過(guò)容量，即 （ 1025）u 由上式可以看出：通過(guò)自耦變壓器的傳輸功率由兩部分組成：一部分是上式的前一項(xiàng)，即 ，表示通過(guò)串聯(lián)繞組由電路直接傳輸?shù)蕉蝹?cè)的功率；另一部分即上式的第二項(xiàng) ，表示通過(guò)公共繞組由電磁聯(lián)系傳輸?shù)蕉蝹?cè)的功率。在自耦變壓器中，由電磁聯(lián)系傳輸?shù)淖畲蠊β史Q為自耦變壓器的標(biāo)準(zhǔn)容量。第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式44發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 圖 1019表示兩臺(tái)變壓器鐵心相同，但接線不同。圖 1019（ a）為普通變壓器，圖 1019（ b）為自耦變壓器。比較圖 1019（ a）和（ b）兩種情況，可以看出：兩者電磁功率相同，即標(biāo)準(zhǔn)容量相同，故鐵心和繞組的截面、尺寸、重量都完全相等，但通過(guò)容量不等，普通變壓器的通過(guò)容量等于標(biāo)準(zhǔn)容量，即為 ，而自耦變壓器的通過(guò)容量為 （或 ，忽略損耗），兩者相比，得 （ 1026） Kb為自耦變壓器的效益系數(shù)，即標(biāo)準(zhǔn)容量對(duì)通過(guò)容量的比值，其值小于 1。(二）自耦變壓器的效益系數(shù)第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式45發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)圖 1019 2 臺(tái)電磁功率相等的變壓器接線圖（ a）普通變壓器；（ b）自耦變壓器第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式46發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 效益系數(shù) Kb是表示自耦變壓器特點(diǎn)的重要系數(shù)。 Kb愈小， 說(shuō)明自耦變壓器的通過(guò)容量比同樣普通變壓器的顯得愈大，在一定通過(guò)容量的條件下，自耦變壓器的標(biāo)準(zhǔn)容量可以制造得愈小，損耗和短路阻抗也顯得愈小，經(jīng)濟(jì)效益就愈大。u Kb和變壓比 k12有關(guān)， k12愈小，即一次電壓和二次電壓相差不大時(shí)， Kb值則愈小，自耦變壓器的經(jīng)濟(jì)效益也越大；一般自耦變壓器都應(yīng)用在變壓比為 3:1范圍以內(nèi)。第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式47發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)u 第三繞組的容量，根據(jù)其用途有所不同。如果僅用來(lái)補(bǔ)償 3次諧波電流，則其容量大小或繞組的截面大小，應(yīng)能滿足低壓側(cè)短路時(shí)的熱穩(wěn)定和電動(dòng)力穩(wěn)定的要求，一般為標(biāo)準(zhǔn)容量的 1/3左右。如果還用來(lái)連接發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)，第三繞組的容量應(yīng)該等于其標(biāo)準(zhǔn)容量，但不得大于標(biāo)準(zhǔn)容量，因?yàn)樽择钭儔浩鞯蔫F心截面和尺寸，是根據(jù)其電磁功率，即標(biāo)準(zhǔn)容量設(shè)計(jì)的。(三）自耦變壓器的第三繞組圖 1020 具有第三繞組的三相自耦變壓器第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式48發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)1021 降壓型自耦變壓器繞組布置圖u 第三繞組在鐵心中排列的位置，與自耦變壓器是升壓型還是降壓型有關(guān)。? 降壓型自耦變壓器，主要功率是從高壓側(cè)流向中壓側(cè)，所以，第三繞組應(yīng)與公共繞組并聯(lián)靠近串聯(lián)繞組，這樣可使高中壓側(cè)短路阻抗最?。ㄒ妶D 1021）。第六節(jié) 自耦變壓器的特點(diǎn)和運(yùn)行方式49發(fā)電廠變電所電氣主系統(tǒng)圖 1022 升壓型自耦變壓器繞組布置圖? 升壓型自耦變壓器，功率是由低壓側(cè)流向高壓和中壓側(cè)，所以，低壓繞組（第三繞組）應(yīng)排列在串聯(lián)繞組和公共繞組中間，以便得到最小的短路阻抗（見圖 1022）。