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一、变压器的并联运行
前面一篇文章中我们讨论了时钟表示法，它是专门用来检验两台变压器能不能直接并联的关键因素，但并没有分析为什么两台变压器只有在组别相同的时候才能并联，于是我们这里来讨论讨论。
（1）变压器并联运行的优点
（2）理想并联条件
两台或多台变压器并联运行，要达到理想的并联效果（无环流、负载按容量分配），必须同时满足以下三个核心条件：
**组别号相同（时钟序号相同）。**这是最基本、也是最严格的条件。如果组别不同，两台变压器二次侧的线电压会存在相位差，即使幅值相等，也会在二次绕组间形成巨大的环流，直接烧毁变压器。
**电压比（变比）相等。**即两台变压器的一次、二次额定电压分别相等。如果变比不等，并联运行时，即使空载也会在二次绕组间产生环流，增加损耗，甚至影响变压器的正常运行。
**短路阻抗标幺值Zk*相等，且短路阻抗角φ也相同。**短路阻抗标幺值决定了并联变压器间的负载分配。只有当标幺值相等时，各台变压器才能按自身容量比例均匀分担负载，避免出现某台变压器过载、另一台欠载的情况。阻抗角则影响无功负载的分配，必须一致才能保证无功功率合理分配。
虽然变压器理想并联条件看起来很多，但实际工程中，通常只要求组别号绝对要一致，这是一票否决票。而其余的变比、阻抗角、阻抗标幺值等都可以允许一定程度的微小误差，具体看工程说明书即可。
（3）变比不等时的分析
当两台变压器的变比 \(k_1 \neq k_2\) 时，即使联结组别相同、二次电压相位一致，空载时也会在二次侧形成环流：
- 环流大小与变比差值成正比，差值越大，环流越大；
- 环流会在绕组中产生额外的铜耗，降低变压器效率，严重时会导致绕组过热；
- 工程上规定，并联变压器的变比差值不应超过 ±0.5%，以限制环流在允许范围内。
（4）短路阻抗标幺值不等时的分析
当两台变压器的短路阻抗标幺值 Zk1*≠Zk2*时，负载分配会出现严重不均：
- 负载分配与短路阻抗标幺值成反比：S1：S2=Zk2：Zk1
- 标幺值小的变压器会承担更多负载，甚至提前过载；标幺值大的变压器则负载不足，设备利用率低下；
- 工程上规定，并联变压器的短路阻抗标幺值差值不应超过 ±10%，以保证负载分配偏差在允许范围内。
（5）短路阻抗角不等时的分析
当两台变压器的短路阻抗角（功率因数角）不同时，会导致有功功率和无功功率的分配不均：
- 阻抗角大的变压器，无功功率分配占比高；阻抗角小的变压器，有功功率分配占比高；
- 这种分配不均会导致变压器的实际运行功率因数下降，影响系统的功率因数指标；
- 通常要求并联变压器的短路阻抗角差值不超过 10°，以保证无功负载分配合理。
一般来说，变压器的容量与阻抗角呈正相关，当容量不超过3:1的时候，认为阻抗角的误差是可以接受的。
（6）组别号不等时的分析
当组别号仅仅相差1时钟点时，也会产生巨大的环流。
二、多绕组变压器---3绕组变压器
多绕组变压器顾名思义就是一根铁芯柱上不单单只有两个绕组，还可以有3、4、5.....等多个绕组。不过在现代电力系统中只会有3绕组变压器的存在，即高、中、低压三个绕组。
（1）绕组布置方式
由于三个绕组都绕行在同一根铁芯柱上，所以必定会存在内外的次序关系，而不同的内外次序会对功率损耗、波形产生不同的影响：
（2）额定容量
多绕组变压器中的额定容量的定义是：最大容量的绕组的容量，而非三者容量之和。
三、自耦变压器
（1）自耦变压器的结构
之前我们所学的变压器都是完全依赖铁芯中的磁路进行功率传输的，这样对于铁芯的导磁性能要求较高、而且绝缘性也要做的很好，否则由于高压侧和低压侧之间的电压差值过大容易击穿变压器。
而自耦变压器是直接让两侧绕组有了电路上的联系，让原本只由磁路承载的功率传输作用，被电路承载了一部分，极大程度降低了绝缘难度，节省绕组材料降低成本。
（2）自耦变压器电路联系的原理
在电压转换方面，自耦变压器仍然与之前的法拉第电磁感应定律一致：绕组的比例即为电压的比例，所以自耦变压器并不会影响以前变压器的工作模式。
但它在电流方面让高压侧、低压侧直接建立联系：
我们把1-1/k记为效益系数Kb，当效益系数Kb越小的时候，性能越好。因为磁路上所承载的功率传输就越小，更多的由电路传输了。
一般来说，我们会把自耦变压器制作成Kb∈(1.25~2)之间，即磁路传递的功率在总传递功率的0.2-0.5倍之间；电路传递的功率在总传递功率的0.5-0.8倍之间。
而Kb又=1-1/变比ka，所以可以大致求出ka的范围：变比ka不大的场景中（比如500Kv转220Kv、220Kv转110Kv），使用自耦变压器最为合适！
（3）自耦变压器的缺点
自耦变压器虽然在变比接近的时候有着十分优良的特性，但成也萧何败萧何，它的电路连接特性使得电压波动时候--->产生较大波动电流时会对低压侧造成冲击，损毁电子元器件。
假设你的用户侧变压器用的就是自耦变压器，那么当变电站遭受雷击时，会瞬间将高压侧提高很多倍，从而产生极大的感应电流灌入低压设备中。而如果是之前完全由磁路耦合的变压器则不会有这个危害：电路是非耦合的，只能通过磁路传递功率，低压侧设备安全性大大提高，这也是为什么用户侧变电站只能使用普通磁路耦合变压器的原因。
四、电流、电压互感器
电压、电流互感器通常用在工厂的电能表中，在低压大电流场景用电流互感器；而在高压小电流场景使用电压互感器。无论怎么使用，都是为了防止小功率表（电流表、电压表）的烧毁。
（1）电流互感器
至于二次侧必须有一端接地则是为了防止电路老化，绝缘材料失效，直接让一次侧的电荷经由铁芯传递到二次侧，从而不断汇聚成为强大的电场，造成人员伤亡。接地后会立马把游离过来的电荷给导走，使得二次侧没有电荷汇聚，保证安全性。
（2）电压互感器
二次侧需要有一侧铁芯接地的原因和电流互感器完全一致，不再赘述。