《三相變壓器 》ppt課件

1、第第 五五 章章 三三 相相 變變 壓壓 器器5-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)5-2 三相變壓器的銜接法和連結(jié)組三相變壓器的銜接法和連結(jié)組5-4 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)5-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)5-2 三相變壓器的銜接法和連結(jié)組三相變壓器的銜接法和連結(jié)組5-4 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)5-3 銜接組接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)銜接組接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響波形的影響5-3 銜接組接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)銜接組接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響波形的影響本章根本要求本章根本要求1. 熟練掌握變壓器的聯(lián)接組別的斷定方法，并能熟練掌握變壓

2、器的聯(lián)接組別的斷定方法，并能根據(jù)繞組接線圖判別其聯(lián)接組別，或按照給出的根據(jù)繞組接線圖判別其聯(lián)接組別，或按照給出的聯(lián)接組別畫出繞組接線圖。聯(lián)接組別畫出繞組接線圖。3. 了解三相變壓器繞組聯(lián)接組和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)了解三相變壓器繞組聯(lián)接組和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響。波形的影響。2. 掌握三相變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件，掌握變壓器掌握三相變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件，掌握變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算。并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的計(jì)算。目前各國(guó)電力系統(tǒng)均采用三相制，實(shí)踐上運(yùn)用最廣目前各國(guó)電力系統(tǒng)均采用三相制，實(shí)踐上運(yùn)用最廣泛的是三相變壓器。泛的是三相變壓器。三相變壓器可以由三個(gè)單相變壓器組成，這種三相三相變壓器可以由三個(gè)單相變壓器組成，這種三相

3、變壓器稱為三相變壓器組；變壓器稱為三相變壓器組；由鐵軛把三個(gè)鐵心柱連在一同的三相變壓器，稱為由鐵軛把三個(gè)鐵心柱連在一同的三相變壓器，稱為三相心式變壓器。三相心式變壓器。當(dāng)三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各相電壓、電當(dāng)三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，各相電壓、電流大小相等，相位上彼此相差流大小相等，相位上彼此相差120，故可取一相進(jìn)，故可取一相進(jìn)展分析。展分析。單相變壓器所述的方法及其結(jié)論完全適用與三相變單相變壓器所述的方法及其結(jié)論完全適用與三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載下的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。壓器在對(duì)稱負(fù)載下的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。在本章中主要引見三相變壓器的特點(diǎn)。在本章中主要引見三相變壓器的特點(diǎn)。5-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變

4、壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分成各相磁路彼此無關(guān)和三相變壓器的磁路系統(tǒng)可分成各相磁路彼此無關(guān)和彼此相關(guān)的兩類。彼此相關(guān)的兩類。一、磁路彼此無關(guān)一、磁路彼此無關(guān)三相變壓器組是由三臺(tái)單相變壓器組成的，見圖。三相變壓器組是由三臺(tái)單相變壓器組成的，見圖。三相變壓器組的特點(diǎn)：三相變壓器組的特點(diǎn)：三相變壓器組的磁路屬于彼此無關(guān)系的一種。三相變壓器組的磁路屬于彼此無關(guān)系的一種。 三相之間只需電的聯(lián)絡(luò)，沒有磁的聯(lián)絡(luò)。三相之間只需電的聯(lián)絡(luò)，沒有磁的聯(lián)絡(luò)。每相的主磁通沿各自的磁路閉合，彼此毫無關(guān)系。每相的主磁通沿各自的磁路閉合，彼此毫無關(guān)系。當(dāng)原方外施電壓對(duì)稱時(shí)，三相主磁通對(duì)稱，所以當(dāng)原方外施電壓對(duì)稱時(shí)，

5、三相主磁通對(duì)稱，所以三相空載電流對(duì)稱三相空載電流對(duì)稱 。A Xa xBYb yC Zcz三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)絡(luò)，又有磁的聯(lián)絡(luò)。特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)絡(luò)，又有磁的聯(lián)絡(luò)。二、磁路彼此相關(guān)二、磁路彼此相關(guān)三相心式變壓器的各相磁路彼此相關(guān)。三相心式變壓器的各相磁路彼此相關(guān)。 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相對(duì)稱三相對(duì)稱三相對(duì)稱三相對(duì)稱三相心式變壓器是從三相變壓器組演化過來的，見圖三相心式變壓器是從三相變壓器組演化過來的，見圖 AXaxBYbyCZcz當(dāng)外施三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相空載電流便不相等，當(dāng)外施三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相空載電流便不相等，B相最小

6、，相最小，A、C兩相大些，但由于變壓器的空載電兩相大些，但由于變壓器的空載電流很小，它的不對(duì)稱對(duì)變壓器負(fù)載的影響很小，可流很小，它的不對(duì)稱對(duì)變壓器負(fù)載的影響很小，可忽略不計(jì)。忽略不計(jì)。在這種變壓器中，三在這種變壓器中，三相磁路長(zhǎng)度不等，中相磁路長(zhǎng)度不等，中間間B相最短。相最短。A、C兩兩相較長(zhǎng)，所以三相磁相較長(zhǎng)，所以三相磁阻不相等。阻不相等。三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)5-2 三相變壓器的聯(lián)接法和聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接法和聯(lián)接組繞組名稱繞組名稱單相變壓器單相變壓器三相變壓器三相變壓器中性中性點(diǎn)點(diǎn)首端首端末端末端首端首端末端末端高壓繞組高壓繞組AXA、B、CX、Y、ZN低壓繞組低壓繞

7、組axa、b、cx、y、zn中壓繞組中壓繞組AmXmAm、Bm、CmXm、Ym、ZmNm三相變壓器中，不論一次繞組或二次繞組，我國(guó)主要三相變壓器中，不論一次繞組或二次繞組，我國(guó)主要采用星形和三角形兩種結(jié)合。采用星形和三角形兩種結(jié)合。三相變壓器的銜接組三相變壓器的銜接組星形聯(lián)接星形聯(lián)接三角形聯(lián)接三角形聯(lián)接把三相繞組的三個(gè)末端把三相繞組的三個(gè)末端X、Y、Z聯(lián)接在一同，聯(lián)接在一同，而把它們的首端而把它們的首端A、B、C引出，便是星形結(jié)合引出，便是星形結(jié)合Y接法用字母接法用字母Y或或y表示。表示。把一相繞組的末端和另一相把一相繞組的末端和另一相繞組的首端連在一同，依次繞組的首端連在一同，依次聯(lián)接成一閉

8、合回路，然后從聯(lián)接成一閉合回路，然后從首端首端A、B、C引出，如下圖，引出，如下圖，便是三角形結(jié)合，用字母便是三角形結(jié)合，用字母D或或d表示。表示。ZCABXYAEBECEABCXYZAEBECE三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組三、單相變壓器高、低壓繞組間電勢(shì)的相位關(guān)系三、單相變壓器高、低壓繞組間電勢(shì)的相位關(guān)系2. 感應(yīng)電勢(shì)參考方向的規(guī)定：感應(yīng)電勢(shì)參考方向的規(guī)定：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯氖锥撕湍┒擞袃煞N不同的標(biāo)法，不同單相變壓器的首端和末端有兩種不同的標(biāo)法，不同的標(biāo)法所得到的原、副方電勢(shì)之間相位不同；的標(biāo)法所得到的原、副方電勢(shì)之間相位不同；感應(yīng)電勢(shì)的方向均規(guī)定從末端指向首端。感應(yīng)電勢(shì)的方向均規(guī)定從末端

9、指向首端。3. 首末端的標(biāo)法：首末端的標(biāo)法：一種是將原、副方的同極性端都標(biāo)為首端一種是將原、副方的同極性端都標(biāo)為首端 ，這時(shí)原、，這時(shí)原、副方電勢(shì)同相位；副方電勢(shì)同相位； 另一種標(biāo)法是把原、副線圈的非同極性端作為首端，另一種標(biāo)法是把原、副線圈的非同極性端作為首端，這時(shí)原、副方電勢(shì)反相位。這時(shí)原、副方電勢(shì)反相位。 1. 同極性端：變壓器的原、副線圈被同一磁通所交同極性端：變壓器的原、副線圈被同一磁通所交鏈，當(dāng)鏈，當(dāng)交變時(shí)，原副線圈中感應(yīng)電勢(shì)有一定的極交變時(shí)，原副線圈中感應(yīng)電勢(shì)有一定的極性關(guān)系，用同名端表示。性關(guān)系，用同名端表示。三相變壓器的銜接組三相變壓器的銜接組EAEa*AXaxEAEa*相位

10、關(guān)系相位關(guān)系: :EAEaEAEaAXax4. 聯(lián)接組別聯(lián)接組別時(shí)鐘表示法時(shí)鐘表示法把高壓線圈的電勢(shì)相量看成是長(zhǎng)針，低壓線圈的電勢(shì)把高壓線圈的電勢(shì)相量看成是長(zhǎng)針，低壓線圈的電勢(shì)相量看是成短針，把長(zhǎng)針指到零相量看是成短針，把長(zhǎng)針指到零(12)點(diǎn)，看短針指在點(diǎn)，看短針指在哪一個(gè)數(shù)值上，就把這個(gè)數(shù)字作為銜接組的組號(hào)。哪一個(gè)數(shù)值上，就把這個(gè)數(shù)字作為銜接組的組號(hào)。 I,I0I,I6國(guó)家規(guī)范規(guī)定：?jiǎn)蜗嘧儔浩饕試?guó)家規(guī)范規(guī)定：?jiǎn)蜗嘧儔浩饕訧,I0為規(guī)范銜接組。為規(guī)范銜接組。三相變壓器的銜接組三相變壓器的銜接組銜接組號(hào)：反映了三相變壓器銜接方式及原、副邊銜接組號(hào)：反映了三相變壓器銜接方式及原、副邊線電動(dòng)勢(shì)或線電

11、壓的相位關(guān)系。線電動(dòng)勢(shì)或線電壓的相位關(guān)系。三相變壓器的銜接組號(hào)不僅與繞組的繞向和首末端三相變壓器的銜接組號(hào)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銜接方式有關(guān)。標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的銜接方式有關(guān)。四、三相變壓器的銜接組別四、三相變壓器的銜接組別1. 判別聯(lián)接組的方法判別聯(lián)接組的方法(1) 由聯(lián)接圖確定聯(lián)接方式。由聯(lián)接圖確定聯(lián)接方式。(2) 在聯(lián)接圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)和相電在聯(lián)接圖上標(biāo)出高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)和相電動(dòng)勢(shì)。線電勢(shì)的方向從雙下標(biāo)的第一個(gè)字母的相指動(dòng)勢(shì)。線電勢(shì)的方向從雙下標(biāo)的第一個(gè)字母的相指向第二個(gè)字母的相。向第二個(gè)字母的相。(3) 畫出高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量

12、圖。畫出高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。(4) 畫出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。畫出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖。順順接接逆逆接接A B CX Y ZA B C X Y Z三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組先畫相電勢(shì)相量，再畫線電勢(shì)相量。先畫相電勢(shì)相量，再畫線電勢(shì)相量。(5) 判別結(jié)合組號(hào)，寫出結(jié)合組。判別結(jié)合組號(hào)，寫出結(jié)合組。找出某個(gè)對(duì)應(yīng)的高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)的相位找出某個(gè)對(duì)應(yīng)的高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)的相位差，確定鐘點(diǎn)數(shù)。差，確定鐘點(diǎn)數(shù)。三角形結(jié)合的兩種方式三角形結(jié)合的兩種方式2. Y,y聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別EA EB ECA B C X Y Za b c n x y zE

13、a Eb EcECEAEBABCEABabc結(jié)合組結(jié)合組: Y,yn0EaEbEcEab三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組以同名端為首端以同名端為首端 EAB=EB-EA2. Y,y聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別EA EB ECA B C X Y Za b c n x y zEa Eb EcECEAEBABCEABabc結(jié)合組結(jié)合組: Y,yn6EaEbEcEab三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組以非同名端為首端以非同名端為首端 EAB=EB-EAEaEAB3. D,d聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別EA EB EC Ea Eb Ec A B C

14、X Y Za b c x y zEAECEBABCEcEbcab聯(lián)接組號(hào)聯(lián)接組號(hào): D,d10三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組原副邊銜接不同時(shí)原副邊銜接不同時(shí)Eb= Eab-EA= EAB EabEAB3. D,d聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別EA EB EC A B C X Y ZEAECEBABC聯(lián)接組號(hào)聯(lián)接組號(hào): D,d0三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組原副邊銜接一樣時(shí)原副邊銜接一樣時(shí)-EA= EABEa Eb Ec a b c x y zEabEaEcEbabc-Ea= Eab4. Y,d聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別聯(lián)接的三相變壓器的聯(lián)接組別Ea Eb Ec

15、 a b c x y z聯(lián)接組號(hào)聯(lián)接組號(hào): Y,d11EA EB ECA B C X Y ZECEAEBABCEABcabEb= EabEcEaEbEab三角形為逆接時(shí)三角形為逆接時(shí)三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組 EAB=EB-EA4. Y,d聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別聯(lián)接的三相變壓器的結(jié)合組別聯(lián)接組號(hào)聯(lián)接組號(hào): Y,d1EA EB ECA B C X Y ZECEAEBABCEABEa Eb Ec a b c x y zEcEaEbEab-Ea= Eab三角形為順接時(shí)三角形為順接時(shí)三相變壓器的聯(lián)接組三相變壓器的聯(lián)接組 EAB=EB-EAcab三相變壓器的銜接組三相變壓器的銜接組不論是不

16、論是Y,y結(jié)合組還是結(jié)合組還是Y,d結(jié)合組，假設(shè)原繞組的三相結(jié)合組，假設(shè)原繞組的三相標(biāo)志不變，把副繞組的三相標(biāo)志標(biāo)志不變，把副繞組的三相標(biāo)志a、b、c順序改為順序改為c、a、b(相序不能變相序不能變)，那么副邊繞組的各線電動(dòng)勢(shì)相量，那么副邊繞組的各線電動(dòng)勢(shì)相量將分別轉(zhuǎn)過將分別轉(zhuǎn)過120，相當(dāng)于轉(zhuǎn)過，相當(dāng)于轉(zhuǎn)過4個(gè)鐘點(diǎn)；個(gè)鐘點(diǎn)；假設(shè)改標(biāo)志為假設(shè)改標(biāo)志為b、c、a，那么相當(dāng)于轉(zhuǎn)過，那么相當(dāng)于轉(zhuǎn)過8個(gè)鐘點(diǎn)。個(gè)鐘點(diǎn)。對(duì)對(duì)Y,y結(jié)合而言，可得結(jié)合而言，可得0、4、8、6、10、2等六個(gè)偶等六個(gè)偶數(shù)組號(hào)；數(shù)組號(hào)；對(duì)對(duì)Y,d結(jié)合而言，可得結(jié)合而言，可得11、3、7、5、9、1等六個(gè)奇等六個(gè)奇數(shù)組號(hào)。數(shù)組號(hào)。

17、以上分析可見，不同的銜接方式有不同的銜接組別；以上分析可見，不同的銜接方式有不同的銜接組別；三相變壓器的銜接組三相變壓器的銜接組變壓器結(jié)合組的種類很多，為了制造和并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變壓器結(jié)合組的種類很多，為了制造和并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的方便：的方便：Y,yn0結(jié)合組的副邊可引出中性線，成為三相四線制，結(jié)合組的副邊可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變電器時(shí)可兼供動(dòng)力和照明負(fù)載。用作配電變電器時(shí)可兼供動(dòng)力和照明負(fù)載。Y,d11結(jié)合組用于副邊電壓超越結(jié)合組用于副邊電壓超越400V的線路中，這時(shí)的線路中，這時(shí)二次側(cè)接成三角形，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)有利。二次側(cè)接成三角形，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)有利。YN,d11結(jié)合組主要用于高壓輸電線路中，使電力

18、系結(jié)合組主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)有能夠接地。統(tǒng)的高壓側(cè)有能夠接地。我國(guó)規(guī)定我國(guó)規(guī)定Y,yn0；Y,d11；YN,d11；YN,y0和和Y,y0等五等五種作為三相雙繞組電力變壓器的規(guī)范結(jié)合組。種作為三相雙繞組電力變壓器的規(guī)范結(jié)合組。其中以前三種最為常用。其中以前三種最為常用。5-3 三相變壓器的結(jié)合法和磁路三相變壓器的結(jié)合法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響在單相變壓器中，當(dāng)外加電壓在單相變壓器中，當(dāng)外加電壓u1是正弦波時(shí)，電動(dòng)是正弦波時(shí)，電動(dòng)勢(shì)勢(shì)e1及產(chǎn)生及產(chǎn)生e1的主磁通也應(yīng)是正弦波，但由于磁路的主磁通也應(yīng)是正弦波，但由于磁路飽和的關(guān)系，空載電流飽和的關(guān)系，空載

19、電流i0將是尖頂波，其中除基波將是尖頂波，其中除基波外，還含有較強(qiáng)的外，還含有較強(qiáng)的3次諧波和其它高次諧波。次諧波和其它高次諧波。對(duì)三相變壓器中，由于原、副邊繞組的聯(lián)接方法不對(duì)三相變壓器中，由于原、副邊繞組的聯(lián)接方法不同，空載電流中不一定能含有同，空載電流中不一定能含有3次諧波分量，這就將次諧波分量，這就將影響到主磁通和相電動(dòng)勢(shì)的波形，并且這種影響還影響到主磁通和相電動(dòng)勢(shì)的波形，并且這種影響還與變壓器的磁路系統(tǒng)有關(guān)。與變壓器的磁路系統(tǒng)有關(guān)。一、一、Y,yY,y聯(lián)接三相變壓器的電勢(shì)波形聯(lián)接三相變壓器的電勢(shì)波形繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響正弦空載電流產(chǎn)生

20、的主磁通波形正弦空載電流產(chǎn)生的主磁通波形電路中已分析過，電路中已分析過，3次諧波電流因構(gòu)成零序?qū)ΨQ組，次諧波電流因構(gòu)成零序?qū)ΨQ組，而不能存在于無中性線星形結(jié)合的對(duì)稱三相電路中。而不能存在于無中性線星形結(jié)合的對(duì)稱三相電路中。因此當(dāng)原繞組采用星形結(jié)合且無中性線引出時(shí)，空因此當(dāng)原繞組采用星形結(jié)合且無中性線引出時(shí)，空載電流中不能夠含有三次諧波分量，空載電流就呈載電流中不能夠含有三次諧波分量，空載電流就呈正弦波形正弦波形5次及其以上的高次諧波，由于其值不大，次及其以上的高次諧波，由于其值不大，可不計(jì)?？刹挥?jì)。由于變壓器磁路的飽由于變壓器磁路的飽和特性，正弦波形的和特性，正弦波形的空載電流，鼓勵(lì)出呈空載電

21、流，鼓勵(lì)出呈平頂波的主磁通，如平頂波的主磁通，如下圖。下圖。 1i0i0 3OO t t經(jīng)過分析可知：平頂波主磁通中除基波磁通經(jīng)過分析可知：平頂波主磁通中除基波磁通1外，還外，還含有含有3次諧波磁通次諧波磁通3 。3次諧波磁通多大，影響如何，這取決于磁路系統(tǒng)的次諧波磁通多大，影響如何，這取決于磁路系統(tǒng)的構(gòu)造，現(xiàn)分三相變壓器組和三相心式變壓器兩種情構(gòu)造，現(xiàn)分三相變壓器組和三相心式變壓器兩種情況來討論。況來討論。1. 三相變壓器組三相變壓器組 3可以在鐵心中存在，所可以在鐵心中存在，所以以 為平頂波，感應(yīng)電動(dòng)為平頂波，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勢(shì)e為尖頂波為尖頂波,其中的三次其中的三次諧波幅值可達(dá)基波幅值的諧波幅

22、值可達(dá)基波幅值的45%60%，如圖。，如圖。繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響0Y，y聯(lián)接三相變壓器的相電動(dòng)勢(shì)波形聯(lián)接三相變壓器的相電動(dòng)勢(shì)波形 t e ee1e3繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響但經(jīng)過油箱壁時(shí)將產(chǎn)生渦流損耗，呵斥部分過熱，降但經(jīng)過油箱壁時(shí)將產(chǎn)生渦流損耗，呵斥部分過熱，降低變壓器的效率，因此，容量大于低變壓器的效率，因此，容量大于1600kVA時(shí)，不宜時(shí)，不宜采用心式采用心式Y(jié),y銜接。銜接。心式變壓器中心式變壓器中3次諧波磁路的途徑次諧波磁路的途徑2. 三相心式變壓器三相心式變壓器由圖可見相電動(dòng)勢(shì)的最

23、大值升高很多，能夠擊穿繞組由圖可見相電動(dòng)勢(shì)的最大值升高很多，能夠擊穿繞組絕緣，因此，三相組式變壓器不采用絕緣，因此，三相組式變壓器不采用Y,y銜接。銜接。 3不能在鐵心中流過，只不能在鐵心中流過，只能借助油和油箱壁等構(gòu)成能借助油和油箱壁等構(gòu)成回路，如下圖?；芈?，如下圖。磁路磁阻很大，磁路磁阻很大， 3很小，很小，根本為正弦波，感應(yīng)電根本為正弦波，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì) e 也根本為正弦波也根本為正弦波 。繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響二、二、D,y或或Y,d結(jié)合三相變壓器的電動(dòng)勢(shì)波形結(jié)合三相變壓器的電動(dòng)勢(shì)波形當(dāng)三相變壓器采用當(dāng)三相變壓器采用D,y接法時(shí)，原邊空

24、載電流的三次接法時(shí)，原邊空載電流的三次諧波分量可以流通，于是主磁通和由它感應(yīng)的相電諧波分量可以流通，于是主磁通和由它感應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)e1和和e2都是正弦波。都是正弦波。當(dāng)三相變壓器采用當(dāng)三相變壓器采用Y,d結(jié)合時(shí)，如以下圖所示。結(jié)合時(shí)，如以下圖所示。 Y,d結(jié)合三相變壓器結(jié)合三相變壓器ABCcab繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響原邊空載電流中不存在原邊空載電流中不存在3次諧波分量，因此主磁通和次諧波分量，因此主磁通和原、副邊相電動(dòng)勢(shì)中都會(huì)有原、副邊相電動(dòng)勢(shì)中都會(huì)有3次諧波分量。次諧波分量。但因副邊是三角形聯(lián)接，三次諧波相電動(dòng)勢(shì)但因副邊是三角形聯(lián)接，三次

25、諧波相電動(dòng)勢(shì)e23也是也是零序?qū)ΨQ組，沿三角形結(jié)合回路之和不等于零，于零序?qū)ΨQ組，沿三角形結(jié)合回路之和不等于零，于是在二次繞組中產(chǎn)生三次諧波電流是在二次繞組中產(chǎn)生三次諧波電流i23 。副繞組的電阻遠(yuǎn)小于繞組對(duì)副繞組的電阻遠(yuǎn)小于繞組對(duì)3次諧波的電次諧波的電抗，所以抗，所以 i23 接近滯后接近滯后 e23 90;建立的磁通建立的磁通23與與3在相位上接近相反在相位上接近相反,其其結(jié)果幾乎完全抵消了結(jié)果幾乎完全抵消了3的作用，如下圖。的作用，如下圖。因此合成磁通及其感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)都接近正因此合成磁通及其感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)都接近正弦波形。弦波形。323E23I23o323繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響

26、繞組銜接法和磁路系統(tǒng)對(duì)電勢(shì)波形的影響綜上所述綜上所述三相變壓器的相電動(dòng)勢(shì)波形與繞組接法及磁路系統(tǒng)三相變壓器的相電動(dòng)勢(shì)波形與繞組接法及磁路系統(tǒng)有親密關(guān)系。有親密關(guān)系。只需變壓器有一側(cè)是三角形結(jié)合，就能保證主磁通只需變壓器有一側(cè)是三角形結(jié)合，就能保證主磁通和電動(dòng)勢(shì)為正弦波形，這是因鐵心中的磁通取決于和電動(dòng)勢(shì)為正弦波形，這是因鐵心中的磁通取決于原、副邊繞組中總磁動(dòng)勢(shì)，所以三角形結(jié)合的繞組原、副邊繞組中總磁動(dòng)勢(shì)，所以三角形結(jié)合的繞組在原邊或在副邊，其作用是一樣的。因此普通三相在原邊或在副邊，其作用是一樣的。因此普通三相變壓器常采用變壓器常采用Y,d或或D,y結(jié)合。結(jié)合。在大容量高壓變壓器中，當(dāng)需求原、

27、副邊都是星形在大容量高壓變壓器中，當(dāng)需求原、副邊都是星形結(jié)合時(shí)，可另加一個(gè)接成三角形的小容量的第三繞結(jié)合時(shí)，可另加一個(gè)接成三角形的小容量的第三繞組，兼供改善電動(dòng)勢(shì)波形之用。組，兼供改善電動(dòng)勢(shì)波形之用。5-4 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)u1 u2 T1 T2 并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)是指將幾臺(tái)變壓器的原、副邊繞組分別接并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)是指將幾臺(tái)變壓器的原、副邊繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)在一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。轉(zhuǎn)方式。當(dāng)負(fù)荷容量很大，一臺(tái)變壓器不能滿足要求時(shí)，采用變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)可以減少總的備用容量，并可隨著用電

28、量的添加可以減少總的備用容量，并可隨著用電量的添加分批添加新的變壓器。分批添加新的變壓器。一、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)一、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)點(diǎn)提高供電的可靠性。并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，假設(shè)某臺(tái)變壓提高供電的可靠性。并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，假設(shè)某臺(tái)變壓器發(fā)生缺點(diǎn)，可以把它從電網(wǎng)切除檢修，而電網(wǎng)仍器發(fā)生缺點(diǎn)，可以把它從電網(wǎng)切除檢修，而電網(wǎng)仍能繼續(xù)供電。能繼續(xù)供電?？梢愿鶕?jù)負(fù)載的大小調(diào)整變壓器投入并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的可以根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整變壓器投入并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的臺(tái)數(shù)，以提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。臺(tái)數(shù)，以提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。并聯(lián)的臺(tái)數(shù)過多也是不經(jīng)濟(jì)的，由于一臺(tái)大容量變并聯(lián)的臺(tái)數(shù)過多也是不經(jīng)濟(jì)的，由于一臺(tái)大容量變壓器的造價(jià)要比總?cè)萘恳粯拥膸着_(tái)小變壓器的造價(jià)壓器的造價(jià)要比總?cè)?/p>

29、量一樣的幾臺(tái)小變壓器的造價(jià)低，占地面積也小。低，占地面積也小。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)二、變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的理想情況二、變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的理想情況空載時(shí)并聯(lián)的各變壓器之間沒有環(huán)流，以防止空載時(shí)并聯(lián)的各變壓器之間沒有環(huán)流，以防止環(huán)流銅耗。環(huán)流銅耗。負(fù)載時(shí)，各變壓器所承當(dāng)?shù)呢?fù)載電流應(yīng)按其容量負(fù)載時(shí)，各變壓器所承當(dāng)?shù)呢?fù)載電流應(yīng)按其容量的大小成正比例分配，防止其中某臺(tái)過載或欠載，的大小成正比例分配，防止其中某臺(tái)過載或欠載，使并聯(lián)組的容量得到充分利用。使并聯(lián)組的容量得到充分利用。負(fù)載后，各變壓器所分擔(dān)的電流應(yīng)與總的負(fù)載電負(fù)載后，各變壓器所分擔(dān)的電流應(yīng)與總的負(fù)載電流同相位。流同相位。這樣在總的

30、負(fù)載電流一定時(shí)，各變壓器所分擔(dān)的電這樣在總的負(fù)載電流一定時(shí)，各變壓器所分擔(dān)的電流最小。流最小。 假設(shè)各變壓器副邊的電流一定，那么共同假設(shè)各變壓器副邊的電流一定，那么共同承當(dāng)?shù)呢?fù)載電流為最大。承當(dāng)?shù)呢?fù)載電流為最大。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三、變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件三、變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的條件要到達(dá)上述理想并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，需滿足以下條件：要到達(dá)上述理想并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，需滿足以下條件：各臺(tái)變壓器的額定電壓應(yīng)相等，并且各臺(tái)變壓器各臺(tái)變壓器的額定電壓應(yīng)相等，并且各臺(tái)變壓器的電壓比應(yīng)相等。的電壓比應(yīng)相等。各臺(tái)變壓器的結(jié)合組別必需一樣。各臺(tái)變壓器的結(jié)合組別必需一樣。各臺(tái)變壓器的短路阻抗或短路電壓的

31、標(biāo)么值各臺(tái)變壓器的短路阻抗或短路電壓的標(biāo)么值應(yīng)相等。應(yīng)相等。四、滿足條件的必要性四、滿足條件的必要性1. 結(jié)合組別不同時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)合組別不同時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)假設(shè)兩臺(tái)變壓器的變比和短路阻抗標(biāo)么值均相等，假設(shè)兩臺(tái)變壓器的變比和短路阻抗標(biāo)么值均相等，但是結(jié)合組別不同，并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其后果更為嚴(yán)重。但是結(jié)合組別不同，并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其后果更為嚴(yán)重。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)由于結(jié)合組別不同，兩臺(tái)變壓器二次側(cè)線電壓的相位由于結(jié)合組別不同，兩臺(tái)變壓器二次側(cè)線電壓的相位就不同，至少相差就不同，至少相差30，因此會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差。，因此會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差。由于變壓器的短路阻抗很小，這樣大由于變

32、壓器的短路阻抗很小，這樣大的電壓差將在兩臺(tái)變壓器的二次繞組的電壓差將在兩臺(tái)變壓器的二次繞組中產(chǎn)生很大的環(huán)流，其數(shù)值會(huì)超越額中產(chǎn)生很大的環(huán)流，其數(shù)值會(huì)超越額定電流的很多倍，能夠使變壓器的繞定電流的很多倍，能夠使變壓器的繞組燒毀。組燒毀。結(jié)合組別不同的變壓器是絕對(duì)不允許并結(jié)合組別不同的變壓器是絕對(duì)不允許并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的。聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的。22518. 015sin2EEE2IE2IIEE兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)U1kIU1kII U2 ZkIZkIIIZL IIIII2. 變比不相等時(shí)的變壓變比不相等時(shí)的變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)以兩臺(tái)變壓器并聯(lián)為例以兩

33、臺(tái)變壓器并聯(lián)為例來闡明：設(shè)兩臺(tái)變壓器來闡明：設(shè)兩臺(tái)變壓器的銜接組一樣，但變比的銜接組一樣，但變比不同。不同。 設(shè)設(shè)kI(1)空載：空載時(shí)變壓器內(nèi)部有環(huán)流存在。空載：空載時(shí)變壓器內(nèi)部有環(huán)流存在。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)式中式中ZkI、 ZkII折算到副方的短路阻抗。折算到副方的短路阻抗。此環(huán)流同時(shí)存在于變壓器的原、副方線圈中，對(duì)副此環(huán)流同時(shí)存在于變壓器的原、副方線圈中，對(duì)副方來說，環(huán)流就是上式所計(jì)算出的電流，對(duì)原方來方來說，環(huán)流就是上式所計(jì)算出的電流，對(duì)原方來說，上圖是原方折算到副方的簡(jiǎn)化等效電路，所以說，上圖是原方折算到副方的簡(jiǎn)化等效電路，所以-IC kI-IC kII第二臺(tái)變

34、壓器原方中的環(huán)流為第二臺(tái)變壓器原方中的環(huán)流為 第一臺(tái)變壓器原方中的環(huán)流為第一臺(tái)變壓器原方中的環(huán)流為 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)從上式可以看出，當(dāng)原方電壓從上式可以看出，當(dāng)原方電壓U1一定時(shí)，空載環(huán)流一定時(shí)，空載環(huán)流的大小正比于變壓器變比倒數(shù)的差值，反比于兩個(gè)的大小正比于變壓器變比倒數(shù)的差值，反比于兩個(gè)變壓器折算到副方的短路阻抗之和。變壓器折算到副方的短路阻抗之和。由于普通電力變壓器阻抗很小，故即使變比相差不由于普通電力變壓器阻抗很小，故即使變比相差不大也能引起相當(dāng)大的環(huán)流，為了保證變壓器并聯(lián)運(yùn)大也能引起相當(dāng)大的環(huán)流，為了保證變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)空載電流不超越額定電流的轉(zhuǎn)時(shí)空載電流不超

35、越額定電流的10%，通常規(guī)定并，通常規(guī)定并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器的差值聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器的差值 %1%100kkkkk顯然由于顯然由于kIkII，兩變壓器原方的環(huán)流大小不等。，兩變壓器原方的環(huán)流大小不等。 三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)(2) 負(fù)載：當(dāng)變壓器帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用等效電路，負(fù)載：當(dāng)變壓器帶負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用等效電路，可列出方程式可列出方程式 kZUkUI）（21 kZUkUI）（21III聯(lián)立上述方程求解，得聯(lián)立上述方程求解，得LCkkkkkIIIZZZZZkUkUI 11LCkkkkkIIIZZZZZkUkUI 11兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路U1kIU1kII U2

36、 ZkIZkIIIZL IIIII三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)由上式可見，變壓器負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每一臺(tái)變壓器的電由上式可見，變壓器負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每一臺(tái)變壓器的電流都是由環(huán)流和負(fù)載分量?jī)刹糠纸M成的，其中環(huán)流等流都是由環(huán)流和負(fù)載分量?jī)刹糠纸M成的，其中環(huán)流等于空載時(shí)的電流，是由于變比不等而引起的；于空載時(shí)的電流，是由于變比不等而引起的；兩變壓器的負(fù)載分量那么按變壓器的短路阻抗成反兩變壓器的負(fù)載分量那么按變壓器的短路阻抗成反比分配，他們與總電流成正比。比分配，他們與總電流成正比。3. 短路抗阻標(biāo)么值不等時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)短路抗阻標(biāo)么值不等時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)假設(shè)有兩臺(tái)變比相等，結(jié)合組別也一樣的變壓

37、器并聯(lián)假設(shè)有兩臺(tái)變比相等，結(jié)合組別也一樣的變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。如今來研討這個(gè)并聯(lián)組在負(fù)載時(shí)，如何到達(dá)負(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如今來研討這個(gè)并聯(lián)組在負(fù)載時(shí)，如何到達(dá)負(fù)載的合理分配。載的合理分配。兩臺(tái)變壓器的環(huán)流大小相等方向相反，闡明兩變壓器兩臺(tái)變壓器的環(huán)流大小相等方向相反，闡明兩變壓器副方的環(huán)流由一臺(tái)變壓器流到另一臺(tái)變壓器。副方的環(huán)流由一臺(tái)變壓器流到另一臺(tái)變壓器。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的等效電路 U2 ZkIZkIIIZL IIIIIU1k由于變比相等，前面推導(dǎo)由于變比相等，前面推導(dǎo)的公式中環(huán)流不存在，只的公式中環(huán)流不存在，只剩下負(fù)載分量。剩下負(fù)載分量。 IZZZ

38、Ikkk IZZZIkkk kkkIZZZIkkkIZZZIkkk用標(biāo)么值表示用標(biāo)么值表示 *()kNkkZIIIZZNkNNNNNkNkNII ZU IU IUZIZ I（）三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)）（*kNkNkZIZIZII同理同理 ）（*kNkNkZIZIZII從上兩式可得從上兩式可得 *kkZZII該式也可以利用上圖的兩變壓器短路阻抗壓降一樣進(jìn)該式也可以利用上圖的兩變壓器短路阻抗壓降一樣進(jìn)展推導(dǎo)，對(duì)于兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)來說更為簡(jiǎn)單。展推導(dǎo)，對(duì)于兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)來說更為簡(jiǎn)單。從上式可見，各負(fù)載電流的標(biāo)么值與各自的短路阻抗從上式可見，各負(fù)載電流的標(biāo)么值與各自的短路阻抗的

39、標(biāo)么值成反比。的標(biāo)么值成反比。假設(shè)短路阻抗的標(biāo)么值相等，那么并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器假設(shè)短路阻抗的標(biāo)么值相等，那么并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器同時(shí)到達(dá)滿載，假設(shè)不相等，那么短路阻抗標(biāo)么值小同時(shí)到達(dá)滿載，假設(shè)不相等，那么短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器首先到達(dá)滿載。的變壓器首先到達(dá)滿載。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)從上式還可以看出，各變壓器副方電流的相位差取從上式還可以看出，各變壓器副方電流的相位差取決于短路阻抗的相位差。決于短路阻抗的相位差。 要使各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的電流均為同相，那么各臺(tái)變要使各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的電流均為同相，那么各臺(tái)變壓器的短路阻抗的阻抗角均應(yīng)相等。壓器的短路阻抗的阻抗角均應(yīng)相等。根據(jù)實(shí)踐計(jì)算

40、，即使各變壓器的阻抗角相差根據(jù)實(shí)踐計(jì)算，即使各變壓器的阻抗角相差10 30，影響也不大，故在實(shí)踐計(jì)算中，普通都不思索阻抗角影響也不大，故在實(shí)踐計(jì)算中，普通都不思索阻抗角的差別，故以為的差別，故以為總的負(fù)載電流是各變壓器二次電流的代數(shù)和?？偟呢?fù)載電流是各變壓器二次電流的代數(shù)和。實(shí)踐并聯(lián)時(shí)，希望各變壓器的電流標(biāo)么值相差不超越實(shí)踐并聯(lián)時(shí)，希望各變壓器的電流標(biāo)么值相差不超越10%，所以要求各變壓器的短路阻抗標(biāo)么值相差不大，所以要求各變壓器的短路阻抗標(biāo)么值相差不大于于10%。三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)由前面兩公式很容易推行到有多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)由前面兩公式很容易推行到有多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況，當(dāng)時(shí)的情況，當(dāng)n臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，第臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，第i臺(tái)變壓器副臺(tái)變壓器副方電流的標(biāo)么值為方電流的標(biāo)么值為*1inN ik iik iIIIZZ 式中式中 .inIIIII*1*.knNnkiNikNnikNkiNiZIZIZIZIZI在上式中，可用容量替代副方電流，由于容