任務(wù)二 三相變壓器認(rèn)知與分析

項(xiàng)目1變壓器任務(wù)二三相變壓器認(rèn)知與分析知識(shí)與能力目標(biāo)了解三相變壓器的用途、分類、銘牌數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。1理解三相變壓器的工作原理和并聯(lián)運(yùn)行。2掌握三相變壓器的極性判別方法。34掌握三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別及其測(cè)定方法。任務(wù)二三相變壓器認(rèn)知與分析三相變壓器的結(jié)構(gòu)與原理分析子任務(wù)一三相變壓器的運(yùn)行分析子任務(wù)二三相變壓器的極性判別和聯(lián)結(jié)組別測(cè)定子任務(wù)三子任務(wù)一三相變壓器的結(jié)構(gòu)與原理分析特點(diǎn)：三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)。

1.三相變壓器組結(jié)構(gòu)與原理分析三相組式變壓器如圖所示，將3臺(tái)相同的單相變壓器一次、二次側(cè)繞組，按對(duì)稱式做三相連接，可組成三相變壓器組，各相磁路彼此無(wú)關(guān)。2.三相芯式變壓器結(jié)構(gòu)與原理分析

三相芯式變壓器是將3臺(tái)完全相同的單相變壓器的3個(gè)鐵芯柱合并在一起構(gòu)成。子任務(wù)一三相變壓器的結(jié)構(gòu)與原理分析組式和芯式變壓器的比較：子任務(wù)一三相變壓器的結(jié)構(gòu)與原理分析類型組式變壓器芯式變壓器應(yīng)用場(chǎng)合受運(yùn)輸條件或備用容量限制時(shí)采用。如對(duì)于一些超高壓，特大容量的三相變壓器，為減小制造和運(yùn)輸困難，常采用三相變壓器組省材料，效率高，占地少，成本低，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用。1.三相繞組的連接子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析

(1)星形連接把三相繞組的3個(gè)末端X、Y、Z連接在一起，而把它們的首端A、B、C引出，便是星形連接(Y連接)，用字母Y或y表示。

(2)三角形連接三角形連接的兩種方式：逆序三角形連接和順序三角形連接。原、副邊線電壓的相位關(guān)系。不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。采用“時(shí)鐘法”來(lái)表示。用時(shí)鐘的長(zhǎng)針代表高壓邊的線電動(dòng)勢(shì)相量，短針代表低壓邊的相應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)相量。變壓器的連接還關(guān)系到變壓器中電磁量的諧波及變壓器的并聯(lián)運(yùn)行等一系列問(wèn)題。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析2.變壓器的連接組別（1）單相變壓器的連接組別**一、二次繞組的同極性端同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)同相位。******一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析（2）三相變壓器的連接組別連接組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動(dòng)勢(shì)（或線電壓）的相位關(guān)系。三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析連接組別可以用相量圖來(lái)判斷：若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),y4、Y,y8連接組別。1）Y，y連接同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，線電動(dòng)勢(shì)

和也同相位，連接組別為Y，y0。同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)，y6、Y,y10和Y,y2連接組別。三相變壓器Y，y-0連接子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),d3、Y,d7連接組別。2）Y，d連接同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)，d5、Y,d9和Y,d1連接組別。(1)逆序三角形，同名端在對(duì)應(yīng)端，對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，連接組別為Y，d11。(2)順序三角形，同名端在對(duì)應(yīng)端，連接組別為Y，d1。若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),d5、Y,d9連接組別。同理，若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)，d7、Y,d11和Y,d3連接組別。三相變壓器Y，d-11連接子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析變壓器聯(lián)結(jié)組別子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析對(duì)于Y，y（或D，d）連接，可以得到0、2、4、6、8、10等六個(gè)偶數(shù)組別；而Y，d（或D，y）連接，可以得到1、3、5、7、9、11等六個(gè)奇數(shù)組別。為了便于制造和并聯(lián)運(yùn)行，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，Y，yn0、Y，d11、YN，d11、YN，y0和Y，y0連接組為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組別。其中前三種最為常用：Y,yn0;Y,d11和YN,d11。3.三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)：1、提高供電的可靠性；2、提高供電的經(jīng)濟(jì)性。并聯(lián)運(yùn)行：將幾臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。變壓器并聯(lián)運(yùn)行(1)并聯(lián)運(yùn)行的定義子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是：1)空載時(shí)各變壓器繞組之間無(wú)環(huán)流；2)負(fù)載后，各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流與其容量成正比，防止某臺(tái)過(guò)載或欠載；3)負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載電流與總的負(fù)載電流同相位。為了達(dá)到上述理想運(yùn)行情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器需滿足以下條件：1)各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同；2)各變壓器的連接組別相同；3)各變壓器的短路阻抗的相對(duì)值（短路阻抗壓降）應(yīng)相等。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析3.三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行1）變比不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行

變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，二次空載電壓不等。當(dāng)變壓器的變比不等時(shí)，在空載時(shí)，環(huán)流就存在。為了保證空載時(shí)環(huán)流不超過(guò)額定電流的10%，通常規(guī)定并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的變比差不大于1%。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析2）連接組別不同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行連接組別不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間至少相差300，則二次線電壓差為線電壓的51.8%，由于變壓器的短路阻抗很小,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀繞組，所以連接組別不同絕不允許并聯(lián)。ΔU2=2U2Nsin15°=0.518U2N子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析3）短路阻抗壓降不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行由等效電路可知：當(dāng)兩臺(tái)變壓器并聯(lián)后，具有相同的輸出電壓和電壓降，等效電路如圖所示。

可見(jiàn)，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗成反比。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析

變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：在任何一臺(tái)變壓器不過(guò)負(fù)荷的情況下，變比不同和短路阻抗壓降不等的變壓器可以并聯(lián)運(yùn)行。

為了使各臺(tái)變壓器所承擔(dān)的電流同相位，要求各變壓器的短路阻抗角相等。子任務(wù)二三相變壓器的運(yùn)行分析變壓器并聯(lián)運(yùn)行子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定1.實(shí)訓(xùn)目的1)掌握用實(shí)訓(xùn)方法測(cè)定三相變壓器的極性。2)掌握用實(shí)訓(xùn)方法判別變壓器的連接組。3.實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目(1)測(cè)定極性(2)連接并判定以下連接組1)Y,y12。2)Y,y6。3)Y,d11。4)Y,d52.預(yù)習(xí)要點(diǎn)1)連接組的定義。為什么要研究連接組。國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)連接組有哪幾種。2)如何把Y,d12連接組改成Y,y6連接組以及把Y,d11改為Y,d5連接組。1)測(cè)定相間極性。測(cè)一相間極性接線圖子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定4.實(shí)訓(xùn)方法(1)測(cè)定極性子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定測(cè)定一、二次側(cè)極性接線圖2)測(cè)定一、二次側(cè)極性。1)Y,y12。根據(jù)Y,y12連接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可知：UBb=UCc=（KL-1）Uab

子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定(2)檢驗(yàn)連接組

Y,y12連接組(a)接線圖(b)電動(dòng)勢(shì)相量圖UBc=UabKL=UAB/Uab為線電壓之比若用兩式計(jì)算出的電壓UBb，UCc，UBc的數(shù)值與實(shí)訓(xùn)測(cè)取的數(shù)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,y12連接組。

實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KLUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-6Y,y12連接組測(cè)量數(shù)據(jù)表子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定

2)Y,y6。子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定Y,y6連接組(a)接線圖(b)電動(dòng)勢(shì)相量圖將Y,y12連接組的二次繞組首、末端標(biāo)記對(duì)調(diào)，A、a兩端點(diǎn)用導(dǎo)線連接，Y,y6連接組如圖所示。實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KLUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-7Y,y6連接組測(cè)量數(shù)據(jù)表若由上兩式計(jì)算出電壓UBb，UCc，UBc的數(shù)值與實(shí)測(cè)相同，則繞組連接正確，屬于Y,y6連接組。按前面的方法測(cè)出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，將數(shù)據(jù)記錄于表1-7中。根據(jù)Y,y6連接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可得UBb=UCc=（KL+1）Uab子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定UBc=Uab3)Y,d11。實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KL=UAB/UabUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-8Y,d11連接組測(cè)量數(shù)據(jù)表Y,d11連接組(a)接線圖(b)電動(dòng)勢(shì)相量圖子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定按圖接線。A、a兩端點(diǎn)用導(dǎo)線相連，在高壓方加對(duì)稱額定電壓，測(cè)取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，將Y,d11連接組測(cè)量與計(jì)算數(shù)據(jù)記錄于表1-8中。根據(jù)Y,d11連接組的電動(dòng)勢(shì)相量圖可得

若由上式計(jì)算出的電壓UBb，UCc，UBc的數(shù)量與實(shí)測(cè)值相同，則表示繞組連接正確，屬Y,d11連接組。子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定UBb=UCc=UBc=Uab

4)Y,d5。Y,d5連接組(a)接線圖(b)電動(dòng)勢(shì)相量圖(a)注：a、x；b、y；c、z與掛箱標(biāo)號(hào)反子任務(wù)三三相變壓器的極性判別和連接組別測(cè)定將Y,d11連接組的二次繞組首、末端的標(biāo)記對(duì)調(diào)，Y,d5連接組如圖所示。實(shí)驗(yàn)方法同前，測(cè)取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，記錄于表1-9中。實(shí)