三相變壓器方波

3.1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別3.2三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)3.3此路結(jié)構(gòu)和聯(lián)結(jié)組別對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響[內(nèi)容]3.1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別連接組別：是反映變壓器連接方式及一、二次電動(dòng)勢(shì)相位關(guān)系的一種標(biāo)記。三相繞組有兩種連接方式：星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)。

一、三相繞組的連接方式變壓器繞組的首、末端標(biāo)記為了正確連接三相繞組，變壓器每相繞組的兩個(gè)出線端都有一個(gè)標(biāo)記星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的接線圖二、單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別1．同名端（同極性端）

判別法：在繞組電流與磁通正方向符合右手螺旋關(guān)系時(shí)，可依據(jù)：“凡是從同名端流進(jìn)的電流所產(chǎn)生的磁通是同方向的”這一特點(diǎn)來推斷同名端。同名端：高、低壓繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是交變的，即高、低壓繞組的極性是交變的。某一瞬間，高、低壓繞組為同極性的兩個(gè)端點(diǎn)，稱為同名端。相量圖繞向同、標(biāo)志反繞向反、標(biāo)志同U1、u1為異名端繞向同、標(biāo)志同

繞向反、標(biāo)志反

相量圖U1、u1為同名端2．高、低壓繞組電動(dòng)勢(shì)相位關(guān)系規(guī)定：（1）當(dāng)U1、u1為同名端時(shí)，（2）當(dāng)U1、u1為異名端時(shí)，依據(jù):由同名端指向非同名端的電動(dòng)勢(shì)同相位，則3．單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別時(shí)鐘表示法：

時(shí)鐘分針（長(zhǎng)針），固定指向時(shí)鐘的“0點(diǎn)”時(shí)鐘時(shí)針（短針），它指向的時(shí)鐘數(shù)字，就是聯(lián)結(jié)組別號(hào)。I,I0I,I6單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別有兩種：

I表示單相繞組I,I0是標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組三、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別高、低壓繞組的連接方式高、低壓線電動(dòng)勢(shì)相位關(guān)系三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別反映：時(shí)鐘表示法：

分針（長(zhǎng)針），固定指向時(shí)鐘的“0點(diǎn)”時(shí)針（短針），它指向的時(shí)鐘數(shù)字，就是聯(lián)結(jié)組別號(hào)。三相變壓器連接組別判別方法：（1）高、低壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)相序必需一樣；（2）電動(dòng)勢(shì)相量圖形與繞組連接方式相對(duì)應(yīng)：Y聯(lián)結(jié)繞組，相量圖呈Y形；D聯(lián)結(jié)繞組，相量圖呈D形。（1）根據(jù)高壓側(cè)三相繞組連接方式（Y或D）畫出高壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)相量圖，并使指向“0點(diǎn)”（2）根據(jù)低壓側(cè)三相繞組連接方式（y或d）及低壓側(cè)與高壓側(cè)相電動(dòng)勢(shì)相位關(guān)系（同向或反向）畫出低壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)的相量圖，并畫出，它指向的數(shù)字就是聯(lián)結(jié)組別號(hào)。畫相量圖時(shí)留意兩點(diǎn)：Y,y0聯(lián)結(jié)組Y,y6聯(lián)結(jié)組Y,y0含義：高、低壓繞組均為星形連接，高、低壓側(cè)對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)同相位。

Y,y6含義：高、低壓繞組均為星形連接，高、低壓側(cè)對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)反相位。

低壓繞組三相標(biāo)記依次后移，可得到Y(jié),y4、Y,y8聯(lián)結(jié)組別。低壓繞組三相標(biāo)記依次后移，可得到Y(jié),y10、Y,y2聯(lián)結(jié)組別。Y,d11聯(lián)結(jié)組Y,d1聯(lián)結(jié)組Y,d11含義：高壓繞組為Y接，低壓繞組為d接，低壓線電動(dòng)勢(shì)超前高壓線電動(dòng)勢(shì)30o。

低壓繞組三相標(biāo)記依次后移，可得到Y(jié),d3、Y,d7聯(lián)結(jié)組別。Y,d1含義：高壓繞組為Y接，低壓繞組為d接，低壓線電動(dòng)勢(shì)滯后高壓線電動(dòng)勢(shì)30o。低壓繞組三相標(biāo)記依次后移，可得到Y(jié),d5、Y,d9聯(lián)結(jié)組別?？傊?對(duì)于Y,y（或D,d）連接，可得到0、2、4、6、8、10等六個(gè)偶數(shù)組別；對(duì)于Y,d（或D,y）連接，可得到1、3、5、7、9、11等六個(gè)奇數(shù)組別。標(biāo)準(zhǔn)連接組別有5種：Y,yn0：二次帶中線構(gòu)成三相四線制，作400V配電變壓器供三相動(dòng)力和單相照明負(fù)載。Y,d11：用于低壓側(cè)電壓超過400V，高壓側(cè)電壓在35kV以下的變壓器中。YN,d11：用在高壓輸電線路中，高壓側(cè)可以接地，電壓一般在35~110kV及以上。YN,y0：用在高壓側(cè)中性點(diǎn)須要接地的場(chǎng)合。Y,y0：用在只供三相負(fù)載的場(chǎng)合。其中，前三種最為常用。

3.2三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)一、三相組式變壓器的磁路特點(diǎn)（1）三相磁路彼此獨(dú)立，互不關(guān)聯(lián)，即各相主磁通都有自己獨(dú)立的磁路；

（3）外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相主磁通對(duì)稱，三相空載電流也對(duì)稱。

（2）三相磁路幾何尺寸完全相同，即各相磁路的磁阻相等；三相組式變壓器：由三臺(tái)相同的單相變壓器組合而成。

磁路特點(diǎn)：三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)：組式、心式。二、三相心式變壓器的磁路特點(diǎn)三相心式變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)是從三相組式變壓器鐵心演化而來的。（2）各相磁路長(zhǎng)度不等。中間相磁路長(zhǎng)度略小于其它兩相磁路長(zhǎng)度，中間相磁阻略小于其它兩相的磁阻；（1）各相磁路不獨(dú)立，每相磁通都要借助其它兩相磁路而閉合；磁路特點(diǎn)：（3）外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相主磁通對(duì)稱，三相空載電流近似對(duì)稱。

3.3聯(lián)結(jié)組別和磁路結(jié)構(gòu)對(duì)相電動(dòng)勢(shì)波形影響一、勵(lì)磁電流與主磁通的波形關(guān)系為正弦波時(shí)，將是尖頂波為正弦波時(shí)，將是平頂波原因：磁路的飽和特性尖頂波電流分解成基波和三次諧波

平頂波磁通分解成基波和三次諧波

依據(jù)數(shù)學(xué)中的級(jí)數(shù)理論，尖頂波和平頂波都可分解成基波和一系列奇次諧波。忽視幅值很小的五次及以上諧波狀況下2.非正弦波的分解在三相系統(tǒng)中，三相三次諧波重量大小相等、相位相同。例如3.三次諧波的特點(diǎn)4.三次諧波的流通狀況在單相變壓器中：在三相變壓器中：能否流通，取決于三相繞組的連接方式。一樣可流過單相繞組，故單相變壓器的空載電流為尖頂波。能否流通取決于三相鐵心結(jié)構(gòu)。能通過中線流通能在三角形內(nèi)部流通無中線，不能流通3i流通情況

能在各相獨(dú)立的主磁路鐵心中流通，其值很大。組式不能在“Y形”鐵心中流通，只能通過漏磁路流通，其值很小。心式流通情況二、聯(lián)結(jié)組別和磁路結(jié)構(gòu)對(duì)相電動(dòng)勢(shì)波形的影響1．YN,y聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形

一次側(cè)有中線，i03能流通，i0為尖頂波，Φ為正弦波，e也為正弦波。2．Y,y聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形一次側(cè)無中線，i03不能流通，i0為正弦波，Φ為平頂波，Φ=Φ1+Φ3但Φ3能否流通取決于鐵心結(jié)構(gòu)：（1）對(duì)于組式變壓器：Φ3能在鐵心中流通，Φ=Φ1+Φ3為尖頂波E3可達(dá)50%E1，使e最大值上升很多，可能擊穿繞組絕緣，因此，三相組式變壓器不接受Y,y聯(lián)結(jié)。Φ3只能通過磁阻很大的漏磁路閉合，Φ3很小，Φ基本為正弦波，e基本為正弦波。（2）對(duì)于心式變壓器：但Φ3通過油箱壁時(shí)將產(chǎn)生渦流損耗，造成局部過熱，降低變壓器的效率。因此，只有小容量（1800kVA以下）三相心式變壓器才可以接受Y,y聯(lián)結(jié)。一次D聯(lián)結(jié)，i03能在三角形內(nèi)部流通，故i0為尖頂波，Φ為正弦波，e為正弦波。3．D,y聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形4．Y,d聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形一次Y接無中線，i03=0，i0為正弦波，Φ=Φ1+Φ3為平頂波；其中Φ3在二次繞組中產(chǎn)生e23，并在d接繞組內(nèi)產(chǎn)生i23；i23建立的磁通Φ23將大大減弱Φ3的作用，因此合成磁通和電動(dòng)勢(shì)均接近正弦波。

i23對(duì)Φ3去磁作用從磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系來看:由于一次側(cè)沒有i03與二次側(cè)i23相平衡，因此二次側(cè)i23起勵(lì)磁電流作用，此時(shí)變壓器的主磁通由一次側(cè)i01與二次側(cè)i03共同建立，其效果與一次側(cè)單方面供應(yīng)尖頂波勵(lì)磁電流的效果是相同的。滯后R2<<X23近滯后與同相二次y接帶中線，負(fù)載時(shí)為i23供應(yīng)通路，與Y,d聯(lián)結(jié)類似，可以改善電動(dòng)勢(shì)波形。但由于負(fù)載阻抗較大，i23很小，因此電動(dòng)勢(shì)波形改善不多。這種聯(lián)結(jié)與Y,y聯(lián)結(jié)一樣，只適用于容量較小的三相心式變壓器，組式變壓器不能接受。5．Y,yn聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形結(jié)論（1）因磁飽和：Φ為正弦波時(shí)，i0為尖頂波；若i0為正弦波，則Φ為平頂波。尖頂波電流或平頂波磁通可以看成是由基波和三次諧波組成。（2）為了使相電動(dòng)勢(shì)為正弦波，主磁通應(yīng)為正弦波，這就要求勵(lì)磁電流為尖頂波，即要求變壓器能為三次諧波電流供應(yīng)通路。（5）無論相電動(dòng)勢(shì)中有無三次諧波重量，線電動(dòng)勢(shì)中都沒有三次諧波重量。帶中線的星形聯(lián)結(jié)繞組，其線電流（即相電流）中有三次諧波重量；三角形聯(lián)結(jié)繞組，其相電流中有三次諧波重量，線電流中沒有三次諧波重量。（4）Y,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器，沒有三次諧波電流通路，而含有三次諧波磁通分量。對(duì)于心式變壓器：其三次諧波磁通成為很小的漏磁通，故相電動(dòng)勢(shì)接近正弦波；對(duì)于組式變壓器：其三次諧波磁通成為較大的主磁通，故相電動(dòng)勢(shì)波形發(fā)生嚴(yán)