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任務(wù)三三相變壓器的認(rèn)識(shí)與使用任務(wù)描述
由于目前電力系統(tǒng)都是三相制的,所以三相變壓器應(yīng)用非常廣泛。從運(yùn)行原理上看,三相變壓器與單相變壓器完全相同。三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載下運(yùn)行時(shí),可取其一相來(lái)研究,即可把三相變壓器化成單相變壓器來(lái)研究。本任務(wù)要了解三相變壓器的磁路,會(huì)判斷三相變壓器的連接組別,熟悉三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行意義和條件。目錄三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的連接方式和連接組別三相變壓器的磁路系統(tǒng)1、三相組式變壓器三相變壓器的磁路系統(tǒng)按鐵芯結(jié)構(gòu)可以分為各相磁路彼此無(wú)關(guān)(獨(dú)立)和彼此相關(guān)(不獨(dú)立)兩類。。
三相變壓器組是由3個(gè)同樣的單相變壓器組成的,如圖所示。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是三相之間只有電的聯(lián)系而無(wú)磁的聯(lián)系;其磁路特點(diǎn)是三相磁通各有自己的單獨(dú)磁路,互不相關(guān)聯(lián)。
如果外施電壓是三相對(duì)稱的,則三相磁通也一定是對(duì)稱的。如果3個(gè)鐵芯的材料和尺寸相同,則三相磁路的磁阻相等,三相空載電流也是相等的。三相組式變壓器的鐵芯材料用量多,占地面積大,效率也較低;受運(yùn)輸條件或備用容量限制。所以,實(shí)際中主要用于巨型容量變壓器的制造。三相變壓器的磁路系統(tǒng)2、三相芯式變壓器
三相芯式變壓器是由三相變壓器組演變而來(lái)的。如果把3個(gè)單相變壓器的鐵芯按圖a所示的位置靠攏在一起,外施三相對(duì)稱電壓時(shí),則三相磁通也是對(duì)稱的,因中心柱中磁通為三相磁通之和,且所以,中心柱中沒(méi)有磁通通過(guò)。因此,可將中心柱省去,變成如圖b所示的形狀。實(shí)際上為了制造的方便,常用的三相變壓器的的鐵芯是將3個(gè)鐵芯柱布置在同一個(gè)平面內(nèi),如圖c所示。三相變壓器的磁路系統(tǒng)
由圖可以看出,三相芯式變壓器的磁路是連在一起的,各相的磁路是相互關(guān)聯(lián)的,即每相的磁通都以另外兩相的鐵芯柱作為自己的回路。三相的磁路不完全一樣,B相的磁路比兩邊的A相和C相的磁路要短些。B相的磁阻較小,因而B(niǎo)相的勵(lì)磁電流也比其他兩相的勵(lì)磁電流要小。由于空載電流只占額定電流的百分之幾,所以空載電流不對(duì)稱,對(duì)三相變壓器的負(fù)載運(yùn)行影響很小,可以不予考慮。在工程上取三相空載電流的平均值作為空載電流值,即在相同的額定容量下,三相芯式變壓器與三相組式變壓器組相比,鐵芯用料少、效率高、價(jià)格便宜、占地面積小、維護(hù)簡(jiǎn)便,因此,中小容量的電力變壓器都采用三相芯式變壓器。三相變壓器的連接方式與連接組別1、三相組式變壓器的連接方式
在三相電力變壓器中,不論一次繞組還是二次繞組,其連接方法主要有星形和三角形兩種。把三相繞組的三個(gè)末端X、Y、Z(或x、y、z)連接在一起,而把它們的首端A、B、C(或a、b、c)引出,這便是星形聯(lián)結(jié),用字母Y或y表示,如圖a所示。(a)星形聯(lián)結(jié)(b)逆序三角形聯(lián)結(jié)(c)順序三角形聯(lián)結(jié)三相變壓器的連接方式與連接組別1、三相組式變壓器的連接方式
把一相繞組的末端和另一相繞組的首端連在一起,順次連接成閉合回路,然后,從首端A、B、C(或a、b、c)引出,如圖b、c所示,這便是三角形聯(lián)結(jié),用字母D或d表示。在圖b中,三相繞組按A-X-C-Z-B-Y-A的順序連接,稱為逆序(逆時(shí)針)三角形聯(lián)結(jié);在圖c中,三相繞組按A-X-B-Y-C-Z-A的順序連接,稱為順序(順時(shí)針)三角形聯(lián)結(jié)?,F(xiàn)在新國(guó)標(biāo)中只有順序三角形聯(lián)結(jié)。(a)星形聯(lián)結(jié)
(b)逆序三角形聯(lián)結(jié)(c)順序三角形聯(lián)結(jié)三相變壓器的連接方式與連接組別2、三相組式變壓器的連接組別
三相變壓器的連接組由兩部分組成,一部分表示三相變壓器的連接方法,一部分表示連接組的標(biāo)號(hào)。下面介紹連接組的方法和作圖步驟。(1)根據(jù)繞組連接方法畫(huà)出繞組連接圖,標(biāo)明高壓側(cè)各繞組的同名端,根據(jù)高壓側(cè)的同名端標(biāo)明同一鐵芯柱上的低壓側(cè)同名端。(2)標(biāo)明高壓側(cè)相電勢(shì)
、
、
和低壓側(cè)相電勢(shì)
、
、
的正方向。(3)隨后可以先畫(huà)出高壓線圈的相量圖;再根據(jù)同名端和端子標(biāo)號(hào)來(lái)確定低壓側(cè)相電勢(shì)的向量位置。(4)對(duì)于不同的聯(lián)接方式畫(huà)出高壓側(cè)任一線電勢(shì)和其對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)線電勢(shì)的向量位置,將AB,ab連線,根據(jù)它們的相位差,按照時(shí)鐘法確定連接組別。三相變壓器的連接方式與連接組別現(xiàn)在舉例說(shuō)明三相變壓器連接組的判別方法。Yy連接三相變壓器連接時(shí)的接線圖如圖a所示。圖中同名端在對(duì)應(yīng)端,這時(shí),原、副邊對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位,同時(shí)原、副邊對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)與也同相位,如圖b所示。這時(shí),如把指向鐘面的12點(diǎn),則也指向12點(diǎn),故其連接組就寫(xiě)為(Y,y-12)。三相變壓器的連接方式與連接組別Yd連接三相變壓器(Y,d-ll)連接時(shí)的接線圖如圖a所示。圖中將原、副繞組的同名端標(biāo)為首端(或末端),副繞組做三角形聯(lián)結(jié),這時(shí),原、副邊對(duì)應(yīng)相的相電動(dòng)勢(shì)也同相位,但線電動(dòng)勢(shì)
與
的相位差為330°,如圖b所示。當(dāng)指向鐘面的12時(shí),則指向11,故其組號(hào)為11,用Yd11表示。三相變壓器的連接方式與連接組別綜上所述,對(duì)(Y,y)連接而言,可得0、2、4、6、8、10六個(gè)偶數(shù)連接組標(biāo)號(hào);對(duì)(Y,d)連接而言,可得1、3、5、7、9、11六個(gè)奇數(shù)連接組標(biāo)號(hào)。因此,三相變壓器共有12個(gè)不同的連接組別。同時(shí)可以看出影響三相組別的因素有以下幾個(gè)方面。①繞組的繞向。②首、末端標(biāo)記。③三相繞組的連接方式。用時(shí)鐘法來(lái)表示連接組的組別。為便于制造和并聯(lián)運(yùn)行,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種連接作為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接
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