電機(jī)學(xué)－三相變壓器(1)

1、第三章 三相變壓器本章研究的重點(diǎn)問(wèn)題 目前各國(guó)電力系統(tǒng)均采用三相制，故使用得最廣的是三相變壓器。 從運(yùn)行原理上看，三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，各相的電壓、電流幅值相等，相位互差120度，故可以取三相中的任一相來(lái)研究，即三相問(wèn)題可以簡(jiǎn)化成單相問(wèn)題 第二章中所列的基本方程式、等效電路、相量圖以及性能計(jì)算公式等等，對(duì)于三相變壓器仍然適用 本章將研究三相變壓器的幾個(gè)特殊問(wèn)題。即磁路系統(tǒng)、聯(lián)結(jié)組、電動(dòng)勢(shì)、空載電流及磁通波形，以及不對(duì)稱運(yùn)行等問(wèn)題13-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)各相磁路彼此相關(guān)三相心式變壓器各相磁路彼此無(wú)關(guān)三相變壓器組三相變壓器組：三臺(tái)單相變壓器組成，各相的磁通沿各自磁

2、路閉合，磁路系統(tǒng)彼此無(wú)關(guān)。主磁通對(duì)稱，空載電流對(duì)稱。2三相心式變壓器：磁路系統(tǒng)中每相主磁通都要經(jīng)另外兩相的磁路閉合，故各相磁路彼此相關(guān)。三相磁阻不相等。當(dāng)外施三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相空載電流不相等，B相最小，A、C兩相大些。33-1 三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)說(shuō)明：1）現(xiàn)在用得較多的是三相心式變壓器，它具有消耗材料少、價(jià)格便宜、占地面積小、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 2）在大容量的巨型變壓器中以及運(yùn)輸條件受限制的地方，為了便于運(yùn)輸及減少備用容量，往往采用三相變壓器組。 4單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端：一個(gè)繞組的某一端的電位為正時(shí)，另一繞組必有一個(gè)端點(diǎn)的電位也為正，這兩個(gè)對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)稱為同極性端或同名

3、端。一般在對(duì)應(yīng)的兩端點(diǎn)旁加一黑點(diǎn)來(lái)表示。同名端的確定方法：當(dāng)電流都從同名端流入時(shí)，它們產(chǎn)生的磁通應(yīng)該是方向一致的。3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 聯(lián)接組：三相變壓器的電路系統(tǒng)是由三相繞組連接組成的。不同的聯(lián)結(jié)方式，以及繞組的繞向、標(biāo)記不同，會(huì)影響到原、副邊線電動(dòng)勢(shì)的相位，根據(jù)變壓器原、副邊線電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系，把變壓器繞組的不同聯(lián)結(jié)和標(biāo)號(hào)分成不同的組合，稱為聯(lián)接組。體現(xiàn)變壓器原、副邊線電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系。5單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端為首端 異名端為首端3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 6聯(lián)結(jié)組表示方法：時(shí)鐘表示法把高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量看成時(shí)鐘的長(zhǎng)針，低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量看成

4、短針，把長(zhǎng)針指到0點(diǎn)不動(dòng)，短針?biāo)傅臅r(shí)數(shù)作為聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào)。 時(shí)鐘表示法可以形象地表示原、副邊電動(dòng)勢(shì)的相位關(guān)系。同名端為首端：I,I0聯(lián)結(jié)組；異同名端為首端：I,I6聯(lián)結(jié)組規(guī)定正方向：規(guī)定電動(dòng)勢(shì)的正方向?yàn)橛赡┒酥赶蚴锥恕?單相變壓器的聯(lián)結(jié)組同名端標(biāo)記為首端：I,I0聯(lián)結(jié)組3-2三相變壓器的電路系統(tǒng)繞組的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)組 8單相變壓器的聯(lián)結(jié)組討論：變壓器的聯(lián)結(jié)組與繞組的繞向相關(guān)。圖3-4是原、副邊繞組繞向相反的情況。圖3-4(a)標(biāo)志為I,I6，圖3-4(b)標(biāo)志為I,I0 。9單相變壓器的極性測(cè)定：對(duì)于一臺(tái)已制好的單相變壓器，可以用試驗(yàn)方法找出它的聯(lián)結(jié)組別。 按圖接線，聯(lián)結(jié)Xx，在AX端加一低電壓，

5、測(cè)出UAa、UAX和Uax，若UAa=UAXUax，則為I,I0 ，稱為減極性，若UAa=UAXUax則為I,I6 ，稱為加極性。 減極性和加極性是可以改變的。如一臺(tái)加極性變壓器只要改變副邊標(biāo)號(hào)即變?yōu)闇p極性變壓器。 10三相變壓器的聯(lián)結(jié)組三相繞組的聯(lián)結(jié)：星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)三相變壓器繞組的首、末端標(biāo)志如下：A、B、C代表高壓繞組的首端，X、Y、Z代表高壓繞組的末端a、b、c代表低壓繞組的首端，x、y、z代表低壓繞組的末端在三相變壓器中，我國(guó)主要采用星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)兩種11三相變壓器的聯(lián)結(jié)組一種是按AY、BZ、CX順序聯(lián)結(jié)一種按AZ、BX、CY逆序聯(lián)結(jié) 12三相變壓器的聯(lián)結(jié)組線電動(dòng)勢(shì)三角形重

6、心重合法 ：將低壓邊三相線電動(dòng)勢(shì)位形圖平移到高壓邊三相線電動(dòng)勢(shì)位形圖內(nèi)，并使兩個(gè)三角形的重心置合，重心O到頂點(diǎn)A的線段 作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并指向0點(diǎn), 線段 所指鐘時(shí)序數(shù)即為聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào)Y,y0聯(lián)結(jié)：13Y,y6聯(lián)結(jié)：14Y,y4聯(lián)結(jié)：把Y,y0標(biāo)志的副邊標(biāo)號(hào)順移一個(gè)鐵心柱，即把原來(lái)的b相，現(xiàn)標(biāo)為a相：把c相作為b相；把a(bǔ)相作為c相。原邊的A相繞組實(shí)際上和副邊的c相繞組同套在一個(gè)鐵心柱上討論：用類似的方法，可以得到Y(jié),y8，Y,y10和Y,y2聯(lián)結(jié)組?？傊琘,y聯(lián)結(jié)方式，可得到0、2、4、6、8、10偶數(shù)組號(hào)的六種聯(lián)結(jié)組。 15Y,d11聯(lián)結(jié)：16Y,d5聯(lián)結(jié)17根據(jù)電動(dòng)勢(shì)位形圖來(lái)作出三相繞組的聯(lián)結(jié)：已知一變壓器的三相繞組如圖試畫出Y,d3的繞組聯(lián)結(jié)圖18三相變壓器的聯(lián)結(jié)組說(shuō)明：聯(lián)結(jié)組的數(shù)目很多，為了制造和并聯(lián)運(yùn)行方便我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只生產(chǎn)Y,yn0；Y,d11；YN,d11；YN,y0；Y,y0等五種，其中前三種最常用。Y,yn0聯(lián)結(jié)組副邊可以引出中線成為三相四線制，用作配電變壓器時(shí)可