《電機(jī)與拖動(dòng)》第3章 變壓器

模塊2變壓器的應(yīng)用

1第3章變壓器2本章要點(diǎn)變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類和運(yùn)行原理。變壓器的參數(shù)測(cè)定、運(yùn)行特性及變壓器分析計(jì)算方法。三相變壓器磁路、聯(lián)結(jié)組別以及并聯(lián)運(yùn)行分析。

自耦變壓器、儀用互感器、電焊變壓器工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。33.1變壓器概述3.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理3.3單相變壓器的運(yùn)行分析3.4變壓器參數(shù)的測(cè)定3.5變壓器的運(yùn)行特性3.6三相變壓器3.7其他用途的變壓器本章主要內(nèi)容43.1變壓器概述變壓器是一種利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止電器，將一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能。它具有電壓變換、電流變換和阻抗變換的功能，在電力系統(tǒng)、電子技術(shù)和自動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。53.1變壓器概述任務(wù)1變壓器的外形觀察與銘牌解讀

任務(wù)2電力變壓器的拆裝及結(jié)構(gòu)觀察任務(wù)3變壓器參數(shù)測(cè)試6任務(wù)1變壓器的外形觀察與銘牌解讀1、觀察變壓器的外觀圖3-1為干式電力變壓器，圖3-2為油浸式電力變壓器。圖3-1干式變壓器圖3-2油浸式電力變壓器（1）電力變壓器7任務(wù)1變壓器的外形觀察與銘牌解讀圖3-3為自耦變壓器，圖3-4為電壓互感器，圖3-5為電流互感器。圖3-3自藕變壓器圖3-5電流互感器圖3-4電壓互感器（2）特殊變壓器8任務(wù)1變壓器的外形觀察與銘牌解讀2、觀察變壓器的銘牌閱讀變壓器銘牌中各項(xiàng)參數(shù)，了解其銘牌參數(shù)的含義，將銘牌數(shù)據(jù)記錄在表3-1中中表1-1直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)產(chǎn)品型號(hào)額定頻率阻抗電壓開(kāi)關(guān)位置分接電壓額定容量冷卻方式器身重Ⅰ額定電壓高壓使用條件油重量Ⅱ低壓額定電流高壓連接組別總重量Ⅲ低壓9任務(wù)2電力變壓器的拆裝及結(jié)構(gòu)觀察1、電力變壓器拆卸首先斷電，進(jìn)行機(jī)身放電，拆下一、二次外接線。清掃變壓器外部，檢查油箱、散熱器、儲(chǔ)油柜、防爆筒、瓷套管等有無(wú)滲漏現(xiàn)象。然后放出變壓器油，當(dāng)油面放至接近鐵芯、鐵軛頂面時(shí)，即可拆除儲(chǔ)油柜、防爆筒、瓦斯斷電器。拆除箱蓋上的連接螺栓，用起重設(shè)備將箱蓋連同變壓器鐵芯繞組一起吊出箱殼。2、電力變壓器的結(jié)構(gòu)觀察當(dāng)電力變壓器的外殼拆開(kāi)后，可觀察到變壓器的組成：鐵芯、繞組、油箱、冷卻裝置、絕緣套管和保護(hù)裝置等。觀察變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將變壓器各構(gòu)成部件名稱記錄在表3-2中。10任務(wù)2電力變壓器的拆裝及結(jié)構(gòu)觀察3、變壓器裝配

表3-2變壓器組成各部件名稱變壓器拆卸并觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，便可進(jìn)行裝配。變壓器裝配的步驟是：用干燥的熱油沖洗變壓器器身，把變壓器中的殘油完全放出，并擦干箱底；將變壓器芯吊入箱殼，安裝附屬部件；密封好油箱，再將變壓器油注入變壓器，進(jìn)行油箱密封試驗(yàn)。11任務(wù)3變壓器參數(shù)測(cè)試1、空載實(shí)驗(yàn)

1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3-6接線。

2）選好所用電表量程。

3）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，U=UN點(diǎn)必須測(cè)，并在該點(diǎn)附近測(cè)的點(diǎn)較密，共測(cè)取數(shù)據(jù)多組。

4）為了計(jì)算變壓器的變比，在UN以下取點(diǎn)測(cè)取原、副邊電壓數(shù)據(jù)，并將測(cè)試數(shù)據(jù)記錄于表3-3中。圖3-6空載實(shí)驗(yàn)接線圖12任務(wù)3變壓器參數(shù)測(cè)試表3-3變壓器空載實(shí)驗(yàn)參數(shù)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)U0/VI0/AP0/WUAX/V123413任務(wù)3變壓器參數(shù)測(cè)試2、短路實(shí)驗(yàn)

1）在三相調(diào)壓交流電源斷電的條件下，按圖3-7接線。將變壓器的高壓線圈接電源，低壓線圈直接短路。

2）選好所有電表量程，將交流調(diào)壓器旋鈕調(diào)到輸出電壓為零的位置。圖3-7短路實(shí)驗(yàn)接線圖

3）接通交流電源，逐次緩慢增加輸入電壓，直到短路電流等于1.1IN為止。

4）測(cè)取數(shù)據(jù)時(shí)，Ik=IN點(diǎn)必須測(cè)，共測(cè)取數(shù)據(jù)多組，并將測(cè)試數(shù)據(jù)記錄于表3-4中。14任務(wù)3變壓器參數(shù)測(cè)試表3-4變壓器短路實(shí)驗(yàn)參數(shù)序號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Uk/VIk/APk/W12343、根據(jù)空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)的參數(shù)，計(jì)算變壓器變比。4、繪出空載特性曲線和計(jì)算勵(lì)磁參數(shù)。5、繪出短路特性曲線Uk=f(Ik)，pk=f(Ik)。153.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理1．變壓器的基本結(jié)構(gòu)鐵心：由鐵芯柱和鐵軛構(gòu)成，既是變壓器的支撐骨架，又是它的主磁路。一、

變壓器的基本結(jié)構(gòu)及分類

變壓器的組成繞組：變壓器的電路部分，分為同心繞組和交疊式繞組，分別如圖3-12、3-13所示。附件：由油箱、絕緣套管、分接開(kāi)關(guān)、儲(chǔ)油柜、安全氣道構(gòu)成。其作用是使變壓器安全可靠地運(yùn)行。電力變壓器結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-8所示。163.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖3-8電力變壓器結(jié)構(gòu)示意圖1-凈油器2-儲(chǔ)油柜3-氣體繼電器4-接地線5-壓力釋放器6-低壓導(dǎo)管7-板式散熱器8-高壓導(dǎo)管9-分接開(kāi)關(guān)10-開(kāi)關(guān)箱儲(chǔ)油柜11-溫度計(jì)12-注油管13-取樣嘴173.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖3-12變壓器同心繞組1-高壓繞組2-低壓繞組

圖3-13變壓器交疊式繞組1-低壓繞組2-高壓繞組3-鐵芯4-鐵軛183.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理2．變壓器的分類（1）按用途分類：分為電力變壓器和特種變壓器兩類。（2）按繞組數(shù)目分類：分為單繞組變壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器。（3）按相數(shù)分類：分為單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。（4）按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分類：分為干式變壓器、油浸變壓器和充氣式冷卻變壓器。193.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理二、變壓器的基本工作原理

圖3-14變壓器工作原理示意圖變壓器的結(jié)構(gòu)是在一個(gè)閉合鐵芯上套有兩個(gè)繞組，其原理如圖3-14所示。這兩個(gè)繞組具有不同的匝數(shù)且互相絕緣，兩繞組間只有磁的耦合而沒(méi)有電的聯(lián)系。其中，接于電源側(cè)的繞組稱為原繞組或一次繞組，一次繞組各量用下標(biāo)“1”表示；用于接負(fù)載的繞組稱為副繞組或二次繞組，二次繞組各量用下標(biāo)“2”表示。兩個(gè)繞組中感應(yīng)出同頻率的電動(dòng)勢(shì)e1和e2。203.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理三、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)每臺(tái)變壓器上都裝有一銘牌，在銘牌上標(biāo)明了變壓器型號(hào)、額定值、器身重量、制造編號(hào)和制造廠家等有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。只有理解銘牌上額數(shù)據(jù)的含義，才能正確使用變壓器。圖3-15所示為某三相變壓器的銘牌內(nèi)容。圖3-15電力變壓器銘牌數(shù)據(jù)21

（1）型號(hào)變壓器的型號(hào)表示一臺(tái)變壓器的系列形式和產(chǎn)品規(guī)格，包括變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、額定容量、電壓等級(jí)、冷卻方式等內(nèi)容。變壓器的型號(hào)用字母和數(shù)字表示，其各位字母或數(shù)字的含義如圖3-16所示。3.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理1．變壓器型號(hào)及系列圖3-16電力變壓器型號(hào)含義說(shuō)明22（2）變壓器主要系列目前我國(guó)生產(chǎn)的變壓器系列產(chǎn)品有SJL1（三相油浸自冷式鋁線電力變壓器）、SFPL1（三相強(qiáng)油風(fēng)冷鋁線變壓器）、SFPSL1（三相強(qiáng)油風(fēng)冷三鋁線電力變壓器）等，目前國(guó)內(nèi)自己設(shè)計(jì)并大量生產(chǎn)的產(chǎn)品系列有SL7（三相油浸自冷式鋁線電力變壓器）、S7（三相油浸自冷式銅線電力變壓器）、SCL1（三相環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器）以及SF7、SZ7、SZL7等系列。3.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理23（1）額定容量SN

額定容量SN指在額定使用條件下變壓器所能輸出的視在功率，單位為VA或kVA。三相變壓器額定容量為三相容量之和；由于變壓器效率很高，雙繞組變壓器原、副邊的額定容量可認(rèn)為相等。3.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理2．變壓器的額定值（2）額定電壓U1N/U2N

額定電壓指變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)所能承受的工作電壓，單位為V或kV。一次側(cè)額定電壓U1N是指根據(jù)絕緣強(qiáng)度規(guī)定加到一次側(cè)的工作電壓；二次側(cè)額定電壓U2N是指變壓器一次側(cè)加額定電壓，分接開(kāi)關(guān)位于額定分接頭時(shí)，二次側(cè)空載時(shí)的二次端電壓。在三相變壓器中，額定電壓指的是線電壓。24

（3）額定電流I1N/I2N

額定電流指變壓器在額定容量下，允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流，單位為A。三相變壓器的額定電流指的是線電流。變壓器的額定容量、電壓、電流之間的關(guān)系是：?jiǎn)蜗嘧儔浩?.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理

三相變壓器此外，還有效率、溫升等額定值。除額定值外，銘牌上還標(biāo)有變壓器的相數(shù)、聯(lián)結(jié)組別、阻抗電壓（或短路阻抗相對(duì)值或標(biāo)么值）、接線圖等。25

【例3-1】一臺(tái)三相油浸自冷式鋁線變壓器，SN=220kVA，U1N/U2N=10/0.4kV，Y，y接線，求變壓器一、二次額定電流。3.2變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理解：263.3單相變壓器的運(yùn)行分析一、單相變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器一次繞組接在額定電壓、額定頻率的交流電源上，而二次繞組開(kāi)路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，如圖3-17所示，一次、二次繞組的匝數(shù)分別為N1和N2。圖3-17單相變壓器空載運(yùn)行示意圖27空載電流：當(dāng)一次繞組接入交流電源后，繞組內(nèi)便產(chǎn)生一交變電流，也稱為激勵(lì)電流。主磁通：通過(guò)鐵芯形成閉合的磁路，同時(shí)穿過(guò)一次繞組和二次繞組，用表示；一次漏磁通：它只穿過(guò)一次繞組而不流經(jīng)鐵芯，從非磁性介質(zhì)（空氣或油）穿過(guò)而形成閉合磁通，用表示。3.3單相變壓器的運(yùn)行分析1．空載運(yùn)行時(shí)的物理狀況28（1）在性質(zhì)上，主磁通磁路由鐵磁材料組成，具有飽和特性，與呈非線性關(guān)系；而漏磁通磁路由非鐵磁材料組成，磁路不飽和，與呈線性關(guān)系。（2）在數(shù)量上，鐵芯的磁導(dǎo)率較大，磁阻小，所以總磁通的絕大部分通過(guò)鐵芯而閉合構(gòu)成主磁通，故主磁通遠(yuǎn)大于漏磁通，一般主磁通可占總磁通的99％以上。（3）在作用上，主磁通在二次繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，起了傳遞能量的媒介作用；而漏磁通僅在一次繞組中感應(yīng)漏磁電動(dòng)勢(shì)，只起漏抗壓降的作用。3.3單相變壓器的運(yùn)行分析主磁通和漏磁通的區(qū)別：293.3單相變壓器的運(yùn)行分析（1）主磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)設(shè)主磁通按正弦規(guī)律變化，即Ф0=Фmsinωt，按照?qǐng)D3-17中參考方向的規(guī)定，一、二次繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為

2．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和漏磁電動(dòng)勢(shì)其對(duì)應(yīng)的有效值分別為303.3單相變壓器的運(yùn)行分析其對(duì)應(yīng)的相量表達(dá)式為由此可見(jiàn)，一、二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與電源頻率、繞組匝數(shù)及主磁通最大值成正比，且在相位上滯后主磁通90°。（2）漏磁通感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)313.3單相變壓器的運(yùn)行分析3．空載時(shí)的電動(dòng)勢(shì)方程式（1）電動(dòng)勢(shì)平衡方程式一次側(cè)和二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)的平衡方程變壓器空載運(yùn)行時(shí)，由于和Z1均很小，故漏阻抗壓降常忽略不計(jì)，上式可變成323.3單相變壓器的運(yùn)行分析（2）變比變壓器變比k定義為一、二次繞組電動(dòng)勢(shì)之比變比k是變壓器的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)于單相變壓器，變比為兩側(cè)繞組匝數(shù)比或空載時(shí)兩側(cè)電壓之比。對(duì)三相變壓器，變比指一、二次側(cè)相電動(dòng)勢(shì)之比，也就是一、二次側(cè)額定相電壓之比。333.3單相變壓器的運(yùn)行分析在變壓器運(yùn)行時(shí)，將變壓器中的電和磁之間的關(guān)系用一個(gè)純電路來(lái)等效表示，稱為等效電路，如圖3-18所示。4．空載時(shí)的等效電路和相量圖（1）空載時(shí)的等效電路圖3-18變壓器空載等效電路343.3單相變壓器的運(yùn)行分析為了直觀地表示變壓器空載運(yùn)行時(shí)各電磁量的大小和相位關(guān)系，在同一張圖上將各電磁量用相量的形式表示出來(lái)，稱之為變壓器的相量圖，如圖3-19所示。（2）空載時(shí)相量圖圖3-19變壓器空載相量圖與之間的夾角φ0即為變壓器空載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)角，由圖可見(jiàn)，φ0≈90°，即變壓器空載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)很低，一般cosφ0在0.1～0.2之間。353.3單相變壓器的運(yùn)行分析變壓器的一次側(cè)接在額定電壓、額定頻率的交流電源上，二次側(cè)接上負(fù)載ZL的運(yùn)行狀態(tài)，稱為變壓器的負(fù)載運(yùn)行。如圖3-20所示。

二、單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行1．負(fù)載運(yùn)行時(shí)的物理狀況圖3-20變壓器負(fù)載運(yùn)行示意圖363.3單相變壓器的運(yùn)行分析負(fù)載時(shí)產(chǎn)生主磁通的合成磁通勢(shì)和空載時(shí)產(chǎn)生主磁通的勵(lì)磁磁通勢(shì)基本相等，即由于很小，常將其忽略，有

2．負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式（1）磁通勢(shì)平衡方程式上式表明，一、二次側(cè)電流的大小近似與繞組匝數(shù)成反比。高壓繞組匝數(shù)多，電流小；低壓繞組匝數(shù)少，電流大?？梢?jiàn)兩側(cè)繞組匝數(shù)不同，不僅能變電壓，同時(shí)也能變電流。373.3單相變壓器的運(yùn)行分析（2）電動(dòng)勢(shì)平衡方程式負(fù)載時(shí)的一次、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)平衡式為38一、變壓器的空載試驗(yàn)變壓器的空載試驗(yàn)是在變壓器空載運(yùn)行時(shí)測(cè)量其空載電流I0、空載電壓U0以及空載損耗p0，并計(jì)算變比k、勵(lì)磁參數(shù)rm、Xm、Zm。變壓器空載試驗(yàn)電路如圖3-21所示。圖3-21變壓器的空載試驗(yàn)接線圖勵(lì)磁電阻勵(lì)磁阻抗勵(lì)磁電抗變比3.4變壓器參數(shù)的測(cè)定393.4變壓器參數(shù)的測(cè)定高壓側(cè)加電壓低壓側(cè)短路二、變壓器的短路試驗(yàn)變壓器短路試驗(yàn)是在二次繞組短路的條件下進(jìn)行的，短路試驗(yàn)的接線如圖3-22所示。圖3-22短路試驗(yàn)接線圖短路阻抗短路電阻短路電抗403.5變壓器的運(yùn)行特性1．電壓變化率變壓器運(yùn)行性能的主要指標(biāo)則有電壓變化率和效率特性。電壓變化率是變壓器供電的質(zhì)量指標(biāo)，效率是變壓器運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。變壓器的輸出電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系即為外特性，效率隨負(fù)載變化的關(guān)系即效率特性。一、變壓器的電壓變化率與外特性電壓變化率是指變壓器一次側(cè)施以額定頻率的額定電壓，且負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，從副邊空載電壓U20與帶負(fù)載后在某一功率因數(shù)下副邊電壓U2之差與副邊額定電壓U2N的比值，用ΔU表示，即413.5變壓器的運(yùn)行特性2．變壓器的外特性當(dāng)電源電壓和負(fù)載的功率因數(shù)等于常數(shù)時(shí)，二次端電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律，即U2=f(I2)曲線稱為變壓器的外特性（曲線）。圖3-23表示不同負(fù)載性質(zhì)時(shí)變壓器的外特性曲線。由圖可知，變壓器二次電壓的大小不僅與負(fù)載電流的大小有關(guān)，而且還與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。圖3-23變壓器外特性曲線423.5變壓器的運(yùn)行特性變壓器在傳遞能量過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生損耗，其損耗包括鐵損耗和原、副繞組的銅損耗兩部分。（1）鐵損耗由于鐵芯中的磁通是交變的，所以在鐵芯中要產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，統(tǒng)稱為鐵芯損失，即鐵損耗pFe。二、變壓器的損耗、效率和效率特性1．變壓器的損耗（2）銅損耗變壓器的銅損耗pCu主要是電流在原、副繞組直流電阻上的損耗以及渦流損耗等。變壓器總損耗為：433.5變壓器的運(yùn)行特性2．變壓器的效率及效率特性變壓器效率是指變壓器的輸出功率P1與輸入功率P2之比，用百分?jǐn)?shù)表示，即變壓器效率的大小反映了變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。但工程上常用間接法來(lái)計(jì)算變壓器的效率，即通過(guò)空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，求出變壓器的鐵損耗pFe和銅損耗pCu，然后按下式計(jì)算效率：443.6三相變壓器由三臺(tái)單相變壓器組成的三相變壓器稱為三相變壓器組，其相應(yīng)的磁路稱為組式磁路。由于每相的主磁通Ф各沿自己的磁路閉合，彼此不相關(guān)聯(lián)。三相組式變壓器的磁路系統(tǒng)如圖3-24所示。一、三相變壓器的磁路系統(tǒng)1．三相變壓器組的磁路圖3-24三相組式變壓器的磁路系統(tǒng)453.6三相變壓器把三個(gè)鐵芯柱連在一起的變壓器稱為三相心式變壓器，三相心式變壓器每相有一個(gè)鐵芯柱，三個(gè)鐵芯柱用鐵軛連接起來(lái)，構(gòu)成三相鐵芯，如圖3-25所示。圖3-25三相心式變壓器的鐵芯演化a）有中間鐵芯柱b）無(wú)中間鐵芯柱c）常用型2．三相心式變壓器的磁路463.6三相變壓器1．三相繞組的聯(lián)結(jié)法為了在使用變壓器時(shí)能正確聯(lián)結(jié)而不至發(fā)生錯(cuò)誤，變壓器繞組的每個(gè)出線端都給予一個(gè)標(biāo)志，其繞組首、末端的標(biāo)志如表3-5所示。繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組AXA、B、CX、Y、ZN

低壓繞組axa、b、cx、y、zn

中壓繞組Am

Xm

Am、Bm、Cm

Xm、Ym、Zm

Nm

二、三相變壓器的電路系統(tǒng)--聯(lián)結(jié)組別表3-5繞組的首端和末端的標(biāo)志473.6三相變壓器在三相變壓器中，繞組主要采用星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方法，分別如圖3-26所示。圖3-26三相繞組的星形、三角形聯(lián)結(jié)方法a）星形聯(lián)接b）星形聯(lián)接中點(diǎn)引出c）三角形逆聯(lián)d）三角形順聯(lián)483.6三相變壓器（1）變壓器的同極性端圖3-27變壓器繞組的同極性端a）繞組繞向相同b）繞組繞向不同變壓器在任一瞬間，高壓繞組和低壓繞組必有兩個(gè)端點(diǎn)的電位相同，即同時(shí)為正（高電位）或同時(shí)為負(fù)（低電位），這兩個(gè)極性相同的端子稱為同極性端，用符號(hào)“?”或“*”表示，如圖3-27所示，這取決于繞組的繞向。2．單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別493.6三相變壓器（2）單相變壓器的聯(lián)接組為了形象地表示高、低壓繞組電動(dòng)勢(shì)之間的相位關(guān)系，采用所謂“鐘時(shí)序數(shù)表示法”，如圖3-28所示。圖3-28單相變壓器的聯(lián)接組a）II0聯(lián)接組b）II6聯(lián)接組503.6三相變壓器3．三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別由于變壓器繞組可采用不同的聯(lián)結(jié)，因此一、二次繞組的對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)間將產(chǎn)生相位移，為了簡(jiǎn)明表示繞組的聯(lián)結(jié)以及對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)間的相位關(guān)系，將變壓器一、二次繞組的聯(lián)結(jié)分成不同的組合稱為繞組的聯(lián)結(jié)組，而一、二次繞組的對(duì)應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)間的相位關(guān)系用聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)來(lái)表示。變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)采用所謂“鐘時(shí)序數(shù)表示法”進(jìn)行確定，其具體方法是：分別作出高、低壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)相量圖，把高壓繞組線電動(dòng)勢(shì)相量作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并固定指在“12”上，其對(duì)應(yīng)的低壓繞組線電動(dòng)勢(shì)相量作為時(shí)鐘的短針，這時(shí)短針?biāo)傅臄?shù)字即為三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的組別號(hào)，將該數(shù)字乘以30°就是副繞組線電動(dòng)勢(shì)滯后于原繞組相應(yīng)線電動(dòng)勢(shì)的相位角。513.6三相變壓器圖3-29Yy0聯(lián)結(jié)組a）聯(lián)結(jié)組b）相量圖c）簡(jiǎn)明表示將相量圖中的A點(diǎn)放在鐘面的“12”處，這時(shí)由于高、低壓側(cè)繞組對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，可平行作出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖，a點(diǎn)處于鐘面的“0”位，所以聯(lián)接組的標(biāo)號(hào)為“0”，高、低壓側(cè)為Yy聯(lián)結(jié)，即為Yy0聯(lián)結(jié)組。（1）Yy0聯(lián)結(jié)523.6三相變壓器（2）Yd11聯(lián)結(jié)組高、低壓側(cè)繞組聯(lián)結(jié)為Yd(逆聯(lián)a-y)，同極性，與平行方向一致，低壓繞組其余相量類似，且a聯(lián)y，則a點(diǎn)處在鐘面的“11”處，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為“11”。所以為Yd11。圖3-30Yd11聯(lián)結(jié)組a）聯(lián)結(jié)組b）相量圖c）簡(jiǎn)明表示533.6三相變壓器（3）Dy1聯(lián)結(jié)將相量圖中的A點(diǎn)放在鐘面的“12”處，這時(shí)由于高、低壓側(cè)繞組對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，可平行作出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖，a點(diǎn)處于鐘面的“1”位，所以聯(lián)接組的標(biāo)號(hào)為“1”，高、低壓側(cè)分別為Dy聯(lián)結(jié)即為Dy1聯(lián)結(jié)組。圖3-31Dy1聯(lián)結(jié)組a）聯(lián)結(jié)組b）相量圖c）簡(jiǎn)明表示543.6三相變壓器（4）Dd0聯(lián)結(jié)將相量圖中的A點(diǎn)放在鐘面的“12”處，這時(shí)由于高、低壓側(cè)繞組對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，可平行作出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖，a點(diǎn)處于鐘面的“0”位，所以聯(lián)接組的標(biāo)號(hào)為“0”，高、低壓側(cè)為Dd聯(lián)結(jié)，即為Dd0聯(lián)結(jié)組。圖3-32Dd0聯(lián)結(jié)組a）聯(lián)結(jié)組b）相量圖c）簡(jiǎn)明表示553.6三相變壓器（5）Yd1聯(lián)結(jié)組將相量圖中的A點(diǎn)放在鐘面的“12”處，這時(shí)由于高、低壓側(cè)繞組對(duì)應(yīng)的相電動(dòng)勢(shì)同相位，可平行作出低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)相量圖，a點(diǎn)處于鐘面的“1”位，所以聯(lián)接組的標(biāo)號(hào)為“1”，高、低壓側(cè)為Yd聯(lián)結(jié)，即為Yd1聯(lián)結(jié)組。圖3-33Yd1聯(lián)結(jié)組a）聯(lián)結(jié)組b）相量圖c）簡(jiǎn)明表示563.6三相變壓器變壓器聯(lián)結(jié)組的數(shù)目很多，為了方便制造和并聯(lián)運(yùn)行，對(duì)于三相雙繞組電力變壓器，一般采用Ｙyn0、Yd11、ＹNd11、ＹNy0、Ｙy0等五種標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組，其中前三種最常用。對(duì)單相變壓器只采用II0聯(lián)結(jié)組。但在電力電子技術(shù)中還是有各種聯(lián)結(jié)法的。綜上所述，高、低壓側(cè)繞組聯(lián)結(jié)相同(Yy和Dd)時(shí)，其聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為0、2、4、6、8、10等六個(gè)偶數(shù)；高、低壓側(cè)繞組聯(lián)結(jié)不相同（Yd和Dy)時(shí)，其聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為1、3、5、7、9、11等六個(gè)奇數(shù)組。573.6三相變壓器三、變壓器并聯(lián)運(yùn)行變壓器并聯(lián)運(yùn)行是指幾臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別連接到一、二次側(cè)的公共母線上，共同向負(fù)載供電的運(yùn)行方式，如圖3-34所示。圖3-34三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行a)單相變壓器并聯(lián)b)三相變壓器并聯(lián)變壓器并聯(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。③減少初裝時(shí)的一次投資。583.6三相變壓器1．并聯(lián)運(yùn)行的理想條件變壓器并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是：①空載時(shí)并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器繞組之間無(wú)環(huán)流；②帶負(fù)載后，各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，即各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流按各自容量大小成正比例分配；③帶負(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。若要達(dá)到上述理想情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器需滿足如下條件：（1）各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓應(yīng)分別相等，即變比相同；（2）各變壓器的聯(lián)結(jié)組必須相同；（3）各變壓器的短路阻抗（或短路電壓）的相對(duì)值要相等。變壓器實(shí)際并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，同時(shí)滿足以上三個(gè)條件不容易也不現(xiàn)實(shí)，所以除第二條必須嚴(yán)格保證外，其余兩條允許稍有差異。593.6三相變壓器2．并聯(lián)條件不滿足時(shí)的運(yùn)行分析