電機學(xué)－三相變壓器(1)

1、第三章 三相變壓器本章研究的重點問題 目前各國電力系統(tǒng)均采用三相制，故使用得最廣的是三相變壓器。 從運行原理上看，三相變壓器在對稱負載下運行時，各相的電壓、電流幅值相等，相位互差120度，故可以取三相中的任一相來研究，即三相問題可以簡化成單相問題 第二章中所列的基本方程式、等效電路、相量圖以及性能計算公式等等，對于三相變壓器仍然適用 本章將研究三相變壓器的幾個特殊問題。即磁路系統(tǒng)、聯(lián)結(jié)組、電動勢、空載電流及磁通波形，以及不對稱運行等問題13-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)各相磁路彼此相關(guān)三相心式變壓器各相磁路彼此無關(guān)三相變壓器組三相變壓器組：三臺單相變壓器組成，各相的磁通沿各自磁

2、路閉合，磁路系統(tǒng)彼此無關(guān)。主磁通對稱，空載電流對稱。2三相心式變壓器：磁路系統(tǒng)中每相主磁通都要經(jīng)另外兩相的磁路閉合，故各相磁路彼此相關(guān)。三相磁阻不相等。當(dāng)外施三相對稱電壓時，三相空載電流不相等，B相最小，A、C兩相大些。33-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)說明：1）現(xiàn)在用得較多的是三相心式變壓器，它具有消耗材料少、價格便宜、占地面積小、維護簡單等優(yōu)點。 2）在大容量的巨型變壓器中以及運輸條件受限制的地方，為了便于運輸及減少備用容量，往往采用三相變壓器組。 4單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端：一個繞組的某一端的電位為正時，另一繞組必有一個端點的電位也為正，這兩個對應(yīng)的端點稱為同極性端或同名

3、端。一般在對應(yīng)的兩端點旁加一黑點來表示。同名端的確定方法：當(dāng)電流都從同名端流入時，它們產(chǎn)生的磁通應(yīng)該是方向一致的。3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 聯(lián)接組：三相變壓器的電路系統(tǒng)是由三相繞組連接組成的。不同的聯(lián)結(jié)方式，以及繞組的繞向、標(biāo)記不同，會影響到原、副邊線電動勢的相位，根據(jù)變壓器原、副邊線電動勢的相位關(guān)系，把變壓器繞組的不同聯(lián)結(jié)和標(biāo)號分成不同的組合，稱為聯(lián)接組。體現(xiàn)變壓器原、副邊線電動勢的相位關(guān)系。5單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端為首端 異名端為首端3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 6聯(lián)結(jié)組表示方法：時鐘表示法把高壓繞組的電動勢相量看成時鐘的長針，低壓繞組的電動勢相量看成

4、短針，把長針指到0點不動，短針?biāo)傅臅r數(shù)作為聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號。 時鐘表示法可以形象地表示原、副邊電動勢的相位關(guān)系。同名端為首端：I,I0聯(lián)結(jié)組；異同名端為首端：I,I6聯(lián)結(jié)組規(guī)定正方向：規(guī)定電動勢的正方向為由末端指向首端。7單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端標(biāo)記為首端：I,I0聯(lián)結(jié)組3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 8單相變壓器的聯(lián)結(jié)組討論：變壓器的聯(lián)結(jié)組與繞組的繞向相關(guān)。圖3-4是原、副邊繞組繞向相反的情況。圖3-4(a)標(biāo)志為I,I6，圖3-4(b)標(biāo)志為I,I0 。9單相變壓器的極性測定：對于一臺已制好的單相變壓器，可以用試驗方法找出它的聯(lián)結(jié)組別。 按圖接線，聯(lián)結(jié)Xx，在AX端加一低電壓，

5、測出UAa、UAX和Uax，若UAa=UAXUax，則為I,I0 ，稱為減極性，若UAa=UAXUax則為I,I6 ，稱為加極性。 減極性和加極性是可以改變的。如一臺加極性變壓器只要改變副邊標(biāo)號即變?yōu)闇p極性變壓器。 10三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相繞組的聯(lián)結(jié)：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)三相變壓器繞組的首、末端標(biāo)志如下：A、B、C代表高壓繞組的首端，X、Y、Z代表高壓繞組的末端a、b、c代表低壓繞組的首端，x、y、z代表低壓繞組的末端在三相變壓器中，我國主要采用星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種11三相變壓器的聯(lián)結(jié)組一種是按AY、BZ、CX順序聯(lián)結(jié)一種按AZ、BX、CY逆序聯(lián)結(jié) 12三相變壓器的聯(lián)結(jié)組線電動勢三角形重

6、心重合法 ：將低壓邊三相線電動勢位形圖平移到高壓邊三相線電動勢位形圖內(nèi)，并使兩個三角形的重心置合，重心O到頂點A的線段 作為時鐘的長針，并指向0點, 線段 所指鐘時序數(shù)即為聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號Y,y0聯(lián)結(jié)：13Y,y6聯(lián)結(jié)：14Y,y4聯(lián)結(jié)：把Y,y0標(biāo)志的副邊標(biāo)號順移一個鐵心柱，即把原來的b相，現(xiàn)標(biāo)為a相：把c相作為b相；把a相作為c相。原邊的A相繞組實際上和副邊的c相繞組同套在一個鐵心柱上討論：用類似的方法，可以得到Y(jié),y8，Y,y10和Y,y2聯(lián)結(jié)組?？傊?，Y,y聯(lián)結(jié)方式，可得到0、2、4、6、8、10偶數(shù)組號的六種聯(lián)結(jié)組。 15Y,d11聯(lián)結(jié)：16Y,d5聯(lián)結(jié)17根據(jù)電動勢位形圖來作出三相繞組的聯(lián)結(jié)：已知一變壓器的三相繞組如圖試畫出Y,d3的繞組聯(lián)結(jié)圖18三相變壓器的聯(lián)結(jié)組說明：聯(lián)結(jié)組的數(shù)目很多，為了制造和并聯(lián)運行方便我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只生產(chǎn)Y,yn0；Y,d11；YN,d11；YN,y0；Y,y0等五種，其中前三種最常用。Y,yn0聯(lián)結(jié)組副邊可以引出中線成為三相四線制，用作配電變壓器時可