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文檔簡介

1、會計學1 維修電工與實訓第五章維修電工與實訓第五章 5.1 5.1 三相變壓器鐘點組接與極性測試三相變壓器鐘點組接與極性測試 5.2 5.2 三相變壓器參數(shù)測試實習三相變壓器參數(shù)測試實習 第1頁/共49頁 5.1.1 5.1.1 三相變壓器鐘點組接三相變壓器鐘點組接 5.1.1.1 5.1.1.1 三相繞組的連接法三相繞組的連接法 三相變壓器按其磁路系統(tǒng)的不同可以分為兩類:各相 磁路彼此無關(guān)聯(lián)的組式變壓器和各相磁路彼此相關(guān)聯(lián)的三 相變壓器。 第2頁/共49頁 將三個相同參數(shù)的單相變壓器按一定的接線方式連接 成三相,我們把它稱為三相變壓器組,也可稱為組式變壓 器,最常用的連接方法有兩種:星形接法

2、()和三角形 接法()。 在繞組的連接當中,我們用1U1(A)、1V1(B)、1W1 (C)表示高壓繞組的首端,用1U2(X)、1V2(Y)、1W2 (Z)表示尾端;而用2U1(a)、2V1(b)、2W1(c)表示 低壓繞組的首端,用2U2(x)、2V2(y)、2W2(z)表示 尾端。星形接法的中點用N表示。要求把中點引出時用文 字符號YN表示。 第3頁/共49頁 1. 1. Y Y接法接法 我們把三相繞組的三個尾端連在一起,而把三個首端 引出,這種接法稱為Y接法,如圖5-1所示。 圖5-1 Y接法 (a)原理圖 (b)相量圖 第4頁/共49頁 2. . 接法接法 三角形接法是把一相繞組的尾端

3、與另一相的首端連在 一起,按順序接成一個閉合回路,再以三個連接點引出端 線,接三相電源。三角形接法又分正相序接法(即1U1 1U21V11V21W11W21U1)和反相序接法(即1U1 1U21W11W21V11V21U1)。無論采用哪一種接法 ,當電流從某一相電源流進,而從另外兩相流出時,都能 夠保證它們在鐵心中產(chǎn)生的磁通方向是一致的。如圖5-2所 示。 第5頁/共49頁 特別應(yīng)該注意,在連接成三相繞組時,各繞組的極性 必須一致,而且標志應(yīng)正確,一旦接錯,可能發(fā)生嚴重事 故。 圖5-2 接法 (a) 正相序接法 (b) 反相序接法 第6頁/共49頁 3. 3. V V接法接法 如三臺單相變壓

4、器中有一臺發(fā)生故障或由于其它原因 ,僅有兩臺單相變壓器連成三相運行時,可以改成如圖5-3 所示的V/V連接,又稱為開口三角形()接法。 圖5-3 變壓器V連接 第7頁/共49頁 根據(jù)理論分析可知,此種接法,若在二次側(cè)接上對稱 的三相負載,則其二次電流也是對稱的。若考慮變壓器內(nèi) 部漏抗產(chǎn)生的壓降,由于漏抗不對稱,使二次電壓略顯不 對稱,但影響比較小。必須指出,采用V/V形連接時,其 容量只有原來的86.6%。 第8頁/共49頁 5.1.1.2 5.1.1.2 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 1. 1. 聯(lián)結(jié)組類型聯(lián)結(jié)組類型 變壓器一、二次側(cè)都可接成Y形或形。用Y形連接法 時中點可以有引出線

5、或沒有引出線,因此,一、二次側(cè)的 接法可以采用下列幾種不同的組合形式:Y/Y;Y/YN; Y/;YN/;/Y;/ YN 或/等。分子表示高壓一次繞組 的連接法,分母表示低壓二次繞組的連接法。 第9頁/共49頁 目前我國生產(chǎn)的電力變壓器常采用的接法是Y/YN; Y/;YN/等幾種。例如,YN/聯(lián)結(jié)組說明高壓繞組接成 星形,并且中點有引出線,低壓繞組接成三角形。對于高 壓繞組接成星形時最有利,因為它的相電壓只有線電壓的 1/ ,因而可以降低繞組的絕緣等級。低壓繞組接成三角 形,相電流只有線電流的1/ ,可使繞組的截面積減小, 便于繞制。而Y/YN連接法,適用于照明與動力混合性質(zhì)的 負載。 3 3

6、第10頁/共49頁 2. 2. 聯(lián)結(jié)組鐘點表示法聯(lián)結(jié)組鐘點表示法 根據(jù)器一、二次側(cè)線電勢的相位關(guān)系,把變壓器的繞 組連接成各種不同組合,稱為繞組的聯(lián)結(jié)組。我國采用時 鐘表示法,即把高壓邊的線電勢的相量作為時鐘的長針, 低壓邊的線電勢的相量作為時鐘的短針,把分鐘(高壓相量 )指向12時,看短針(低壓相量)指在時鐘的哪個數(shù)字上,就 作為聯(lián)結(jié)組組別的標志。 第11頁/共49頁 3. 3. 單相變壓器聯(lián)結(jié)組的鐘點表示法單相變壓器聯(lián)結(jié)組的鐘點表示法 單相變壓器只有I /I-12和I /I-6兩種聯(lián)結(jié)組。我國工業(yè) 標準規(guī)定I /I-12為單相變壓器的標準聯(lián)結(jié)組,如圖5-4所示 。由圖5-4可知,在單相變壓

7、器中,一、二次側(cè)相電勢的相 位關(guān)系由一、二次繞組的同名端同時取為首端,還是非同 名端取為首端來決定。 第12頁/共49頁 圖5-4 單相變壓器首端的不同接法 第13頁/共49頁 單相變壓器在自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用甚多。在晶閘管系 統(tǒng)中,主回路與觸發(fā)電路之間有嚴格的相位關(guān)系,但當標 志模糊不清時,就需要測定極性,方法是將高、低壓繞組 出線端標記為1U11U2與2U12U2,將1U2與2U2聯(lián)在一起 ,在1U11U2上加適當交變電壓,測量U1U1、2U2、U1U1、2U2 及U2U1、2U2。若U1U1、2U1= U1U1、2U2-U2U1、1U2,則是I/I-12聯(lián) 結(jié)組,若U1U1、2U1= U1

8、U1、1U2+ U2U1、2U2,則是I/I-6聯(lián)結(jié)組。 第14頁/共49頁 4. 4. 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 三相變壓器的連接不僅與端頭標志和同名端有關(guān),還 與三相繞組連接有關(guān),不同的連接方式,其一、二側(cè)對應(yīng) 的線電壓之間有不同的相位移。 (1)Y/Y聯(lián)結(jié)組 如圖5-5所示,將一、二次繞組的同名 端取為首端,故一、二次側(cè)的相電勢之間為同相位,線電 勢之間也是同相位,用時鐘表示,高壓邊線電勢E1U、1V作 為長針指向鐘面上的12;低壓邊的線電勢E2U、2V 也指向12 ,故聯(lián)結(jié)組別用Y/Y-12表示。 第15頁/共49頁 圖5-5 Y/Y-12聯(lián)結(jié)組 (a)原理圖(b)相量圖(

9、c)時鐘表示圖 第16頁/共49頁 若仍采用Y/Y連接,而一次側(cè)同名端為首端,而二次 側(cè)非同名端為首端,如圖5-6a所示。可見同一相一、二次 側(cè)的相電勢相反。所以一次側(cè)線電勢指向12點,而二次側(cè) 的線電勢指向6點稱為Y/Y-6聯(lián)結(jié)組??梢?,同名端相反, 相移180,遲后6個鐘點。 第17頁/共49頁 圖5-6 Y/Y-6聯(lián)結(jié)組 (a)原理圖(b)相量圖(c)時鐘表示圖 第18頁/共49頁 若一、二次繞組的同名端取為首端,而把二次側(cè)V相 標定為U相;W相標定為V相;U相標定為W相,即一次側(cè) 的U相繞組實際上與二次側(cè)的W相繞組的相電勢同相,當 E1U、1V指向12點時,二次側(cè)的E2U、2V指向4點

10、,所以該三相 變壓器為Y/Y-4聯(lián)結(jié)組,如圖5-7所示??梢?,順換一相序 ,相移120,正好差4個鐘點。 第19頁/共49頁 圖5-7 三相變壓器Y/Y-4聯(lián)結(jié)組 (a)原理圖(b)相量圖 第20頁/共49頁 (2)Y/聯(lián)結(jié)組 一次側(cè)是Y形接法,二次繞組接成形 ,一、二次繞組都以同名端作為首端。二次繞組接成 2U12V2、2V12W2、2W12U2連成三角形(反相序),2U1 、2V1、2W1為出線端,此時E1U和E2U同相,但線電勢E2U、 2V與E1U、1V的相位相差330,則長時針指向12時,短時針 指向11點,稱為Y/-11聯(lián)結(jié)組,如圖5-8所示??梢?,反相 序連接成形,原鐘點減1(即

11、12-1=11點)。 第21頁/共49頁 圖5-8 Y/ -11聯(lián)結(jié)組(反相序) (a)原理圖(b)相量圖 第22頁/共49頁 若二次繞組以異名端為首端,則1U與2U反相,如圖5-9 所示,它們的相量圖5-9b中E1U、1V與E2U、2V相位相差150為 5點鐘,稱為Y/-5聯(lián)結(jié)組??梢?,原為Y/-11,異名端減6 點(11+6=17,即5點)變成Y/-5。 第23頁/共49頁 a) b) 圖5-9 Y/-5聯(lián)結(jié)組 (a)原理圖(b)相量圖 第24頁/共49頁 我們不但應(yīng)能根據(jù)變壓器的接線圖作出相量圖,以判 別其接線所表示的聯(lián)結(jié)組別,而且應(yīng)能根據(jù)給定的聯(lián)結(jié)組 別,作出相量圖,并將變壓器連接成給

12、定的聯(lián)結(jié)組別。其 方法是:例如,三相變壓器,一、二次繞組均以同名端為 首端,要接成Y/-1聯(lián)結(jié)組。 第25頁/共49頁 首先將一次繞組接成星形(Y),并作出一次電勢(相電勢 、線電勢)的相量圖;再根據(jù)所要求的聯(lián)結(jié)組別Y/-1,二 次繞組的線電勢與相應(yīng)一次繞組的線電勢相位差為30,以 一次側(cè)線電勢三角形1U1、1V1、1W1為基準,順時針旋轉(zhuǎn) 30,即得到二次側(cè)線電勢三角形2U1、2V1、2W1,因二次 側(cè)作三角形接線,所以線電勢的相量即為相電勢的相量, 由于一、二次繞組均以同名端取為首端,故對應(yīng)1U11U2 、1V11V2和1W11W2可將二次側(cè)的相電勢標出,如圖5- 10所示。即可確定二次繞

13、組應(yīng)按2U 12U22V1 2V22W12W22 U1正相序連接成三角形??梢姡灰獙?二次繞組正相序連成形即可,因為正相序連接成時,單鐘 點加1(12+1=13點)為1點鐘。 第26頁/共49頁 a) b) 圖5-10 Y/ -1聯(lián)結(jié)組(正相序) (a)原理圖(b)相量圖 第27頁/共49頁 綜上所述,如果一次繞組的三相標志不變,僅將二次 繞組的三相標志輪換,對于Y/Y聯(lián)結(jié)組可得到六個偶數(shù)不同 的組別,而對Y/聯(lián)結(jié)組可得到六個奇數(shù)的不同組別。 其實,要解決三相變壓器鐘點組接問題,只要掌握下 列基本規(guī)律,就能迅速畫出三相變壓器各種鐘點組接線圖 。 1)以Y/Y-12(和/-12)為標準鐘,如圖

14、5-5所示; 2)改變同名端,加6點,為Y/Y-6,如圖5-6所示; 3)調(diào)換相序一次,加4點,為Y/Y-4,如圖5-7所示; 第28頁/共49頁 3)調(diào)換相序一次,加4點,為Y/Y-4,如圖5-7所示; 4)反相序連成,減1點,為Y/-11如圖5-8所示(初級 相反,反相序加1點); 5)次級正相序連成,加1點,為Y/-1,如圖5-10所示( 初級相反,正相序減1點); 6) Y/Y、/,只能接成2、4、6、8、10、12點(偶數(shù)點 ); 7) /Y、Y/,只能接成1、3、5、7、9、11點(奇數(shù)點) 。 第29頁/共49頁 這是因為:三相360,每相120,同相為12點,反相 為6點,超前

15、30為11點,滯后30為1點,根據(jù)上述規(guī)律, 靈活運用,即迅速解決鐘點組接問題。 例如:要接Y/-5,只需在Y/-11的基礎(chǔ)上,變同名端 即成,如圖5-9所示。 又如: /Y-9,只需將一次繞組按正相序連成形,為 超前1點,二次繞組變同名端,加6點,調(diào)相序一次,加4 點;遲后10點,正好9點。 再如:/-10,只需要將一、二次繞組都正相序連成 形,正好12點同相,二次繞組變同名端加6點,調(diào)相序加 4點,共10個鐘點。 第30頁/共49頁 5.1.2 5.1.2 變壓器的極性測試變壓器的極性測試 5.1.2.1 5.1.2.1 三相變壓器各繞組相間的極性三相變壓器各繞組相間的極性(同名端同名端)

16、測定測定 繞組的同名端,即同極性端,同為高電位,繞組的同 名端上用黑圓點表示。 第31頁/共49頁 1. 1. 高低壓邊繞組的極性測定高低壓邊繞組的極性測定 (1)先用萬用表的“R檔”分出高低壓邊繞組; (2)屬同一繞組的兩端標上標號(假設(shè)),如圖5-11所 示; (3)判U(A)相高低壓邊極性:將X、x短接;A相加交流 100V;測量UAa(U1U1、2U1),UAx(U1U1、1U2),及Uax(U2U1、2U2) ;若UAa=|UAX- Uax|,則假設(shè)標號對;否則,標號不對,應(yīng) 把a、x(2U1,2U2)對調(diào)之。 (4)同理,用(3)的方法,確定其它兩相的高低壓邊 極性。 第32頁/共

17、49頁 圖5-11 測定柱式鐵心三相變壓器的極性 第33頁/共49頁 2. 2. 高壓邊高壓邊U U( (A A) ),V V( (B B) ),W W( (C C) )相同極性測定相同極性測定 (1)判U、W(A、C)相間極性 將XZ短接;B相加交流 100V;測量UAC(U1U1、1W1)、UAX(U1U1、1U2)及UCZ(U1W1、1W2);若 UAC=|UAX-UCZ|,則標號對;否則,標號錯,只要將U、W(A 、C)兩相中任意一相首尾標號對調(diào)即行。例如將1U1(A)與 1U2(X)對調(diào),同時將2U1(a)與2U2(x)對調(diào)。 (2)同理,以U(A)相為基準,用上述方法可以確定(V

18、、W)、(B、C)相間極性。 第34頁/共49頁 5.1.2.2 5.1.2.2 三相變壓器聯(lián)結(jié)組的測試與驗證三相變壓器聯(lián)結(jié)組的測試與驗證 1.1. 用雙蹤示波器測量用雙蹤示波器測量U2U1、 、2V1波形滯后于 波形滯后于U1U1、 、1V1波形的 波形的 相位角相位角 線路如圖5-12所示。將一探頭接到1V1、另一探頭接 到2V1,接地線與1U1、或2U1相聯(lián)(1U1與 2U1短接),合 上開關(guān)SA調(diào)壓器電壓由零逐漸調(diào)到100V,觀察示波器 屏幕上U1U1、1V1 與U2U1、2V1波形的相位,由此確定繞組 的聯(lián)結(jié)組別。 第35頁/共49頁 圖5-12 用示波器測試聯(lián)結(jié)組別 第36頁/共4

19、9頁 2. 2. 計算電壓值法校驗聯(lián)結(jié)組別計算電壓值法校驗聯(lián)結(jié)組別 首先將高壓和低壓兩個相同的出線端,如將1U1與 2U1連接起來,如圖5-13所示,并在高壓繞組上施加電壓 100V,用電壓表分別測量其它幾個端點的電壓。例如: Y/-11接線,參看圖5-13a。測量下列電壓:U1V、2V 、U1W 、2v 、 U1v、2w。由于1U1與2U1重合,得到如圖5-13b所示的 相量圖。 第37頁/共49頁 圖5-13 計算電壓值法校驗聯(lián)結(jié)組別 (a)接線圖 (b)相量圖 第38頁/共49頁 若一次繞組的線電壓為U1U1、1V1 ,二次側(cè)的線電壓為 U2U1、2V1 ,則變壓比為 由圖5-13b可見

20、 若實測的電壓數(shù)據(jù)與上面的公式計算所得的數(shù)據(jù)相同 ,則表示繞組連接正確,可以斷定為Y/-11聯(lián)結(jié)組。 用上述的試驗方法,對不同數(shù)字的聯(lián)結(jié)組別,根據(jù)所 測的具體電壓數(shù)據(jù)代入表5-1所給的公式,數(shù)據(jù)滿足那個組 別的公式,該變壓器的屬于這個組別。 11 11 11 1 222 () () UV UV U U k UU 、 一次側(cè)線電壓 二次側(cè)線電壓 111111 2 1W -2W1U -2V1V -2W2 UUUK3K1U 11 2 1W -2V2 UK1U 第39頁/共49頁 表5-1 變壓器聯(lián)結(jié)組別的校核公式 第40頁/共49頁 第41頁/共49頁 注: 設(shè) 。否則,表中公式要乘以。 1111 11V22V / UU KUU 、 11 22V 1 U U 、 第42頁/共49頁 5.2.15.2.1實習目的實習目的 1. 掌握三相變壓器的試驗方法; 2. 掌握三相變壓器參數(shù)測定及計算方法; 5.2.2 5.2.2 實習內(nèi)容實習內(nèi)容 1.空載試驗 (1)試驗?zāi)康?測定三相變壓器的變比K、空載電流I0及空載損耗p0。 (2)試驗電路及方法 空載試驗一般要考慮儀表及操作安全等因素,故在低 壓側(cè)進行較好,如圖5-14所示。 第43頁/共49頁 圖5-14 空載試驗電路及方法 (a)單相

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