電機(jī)與拖動(dòng)技術(shù)第五章

電機(jī)與拖動(dòng)技術(shù)DIANJIYUTUODONGJISHU新世紀(jì)應(yīng)用型高等教育教材編審委員會(huì)組編新世紀(jì)應(yīng)用型高等教育教材編審委員會(huì)

5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)

5.2變壓器的空載運(yùn)行

5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器

5.4變壓器等值電路參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定

5.5變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性

5.6三相變壓器

5.7電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的特殊變壓器

5.8變壓器的MATLAB仿真變壓器是一種靜止的電磁電器設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)作用將一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)接成同頻率的另一種電壓、電流的電能。變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備。輸送一定的電能時(shí)，輸電線路的電壓愈高，線路中的電流和損耗就愈小。為此需要用升壓變壓器把交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高到輸電電壓：通過高壓輸電線將電能經(jīng)濟(jì)地送到用電地區(qū)，然后再用降壓變壓器逐步將輸電電壓降到配電電壓，供用戶安全而方便地使用。在其他工業(yè)部門中，變壓器應(yīng)用也很廣泛。第5章變壓器5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器1.變壓器基本工作原理在同一鐵芯上分別繞有匝數(shù)為N1和N2的兩個(gè)高、低壓繞組，其中接電源的、從電網(wǎng)吸收電能的AX繞組稱為原繞組（一次繞組），接負(fù)載的、向外電路輸出電能的AX繞組稱為副繞組（二次繞組）。5.1.1變壓器的工作原理及分類

圖5-1單相變壓器基本工作原理示意圖5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器當(dāng)原繞組外加電壓U1時(shí)，原邊就有電流I1流過，并在鐵芯中產(chǎn)生與U1同頻率的交變主磁通Φ，主磁通同時(shí)鏈繞原、副繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，會(huì)在原、副繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E1、E2，副邊在E2的作用下產(chǎn)生負(fù)載電流I2，向負(fù)載輸出電能。原理根據(jù)電磁感應(yīng)定律則有：式中k為變壓器變比。若忽略繞組內(nèi)阻和漏磁通，原、副繞組端電壓近似為：5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器2.變壓器的用途與分類變壓器按用途可分為：輸配電用的電力變壓器，包括升、降壓變壓器等；供特殊電源用的特種變壓器，包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等；供測(cè)量用的儀用變壓器，包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器（調(diào)壓器）等；用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的小功率變壓器；用于通信系統(tǒng)的阻抗變換器等等。5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器變壓器主要組成部分有：鐵芯、繞組、油箱、附件等組成。鐵芯和繞組是變壓器中最主要的部件。1.鐵芯變壓器的鐵芯既是磁路，又是套裝繞組的骨架。鐵心由芯柱和鐵軛兩部分組成，芯柱用來套裝繞組，鐵軛將芯柱連接起來，使之形成閉合磁路。為減少鐵芯損耗，鐵心用厚0.30—0.35mm的硅鋼片疊成，片上涂以絕緣漆，以避免片間短路。按照鐵芯的結(jié)構(gòu)，變壓器可分為芯式和殼式兩種。芯式結(jié)構(gòu)的芯柱被繞組所包圍，如圖5-2(a)所示；殼式結(jié)構(gòu)則是鐵芯包圍繞組的頂面、底面和側(cè)面，如圖5-2(b)所示．5.1.2變壓器的結(jié)構(gòu)5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器（a）單相心式變壓器

（b）單相殼式變壓器圖5-2變壓器的結(jié)構(gòu)5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器2.繞組及其他部件繞組是變壓器的電路部分，用紙包或紗包的絕緣扁線或圓線繞成。其中輸入電能的繞組稱為一次繞組(或原繞組)，輸出電能的繞組稱為二次繞組(或副繞組)。其中電壓較高的繞組稱為高壓繞組，電壓較低的稱為低壓繞組。從高、低壓繞組的相對(duì)位置來看，變壓器的繞組可分成同心式和交迭式兩類。同心式繞組的高、低壓繞組同心地套裝在心柱上，如圖5-2（a）所示。交迭式繞組的高、低壓繞組沿芯柱高度方向互相交迭地放置，如圖5-2（b）所示。其他部件，除器身外，典型的油浸電力變壓器還有油箱、變壓器油、散熱器、絕緣套管、分接開關(guān)及繼電保護(hù)裝置等部件。如圖5-3三相油浸電力變壓器的外型圖。5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器圖5-3典型的油浸式電力變壓器示意圖5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器3.變壓器的額定值與標(biāo)幺值（1）額定值額定值是制造廠對(duì)變壓器在指定工作條件下運(yùn)行時(shí)所規(guī)定的一些量值。在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以保證變壓器長(zhǎng)期可靠地工作，并具有優(yōu)良的性能。額定值亦稱為銘牌值，變壓器的額定值主要有：1）額定容量SN

額定狀態(tài)下變壓器輸出視在功率的保證值，稱為額定容量。用伏安(VA)或千伏安(kVA)表示。對(duì)三相變壓器，額定容量系指三相容量之和。2）額定電壓UN

各個(gè)繞組在空載、指定分接開關(guān)位置下的端電壓，稱為額定電壓。用伏(V)或千伏(kV)表示。對(duì)三相變壓器，額定電壓指線電壓。3）額定電流IN

根據(jù)額定容量和額定電壓算出的電流稱為額定電流，以安(A)表示。對(duì)三相變壓器，額定電流指線電流。5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器4）額定頻率我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)工頻規(guī)定為50赫(Hz)。此外，額定工作狀態(tài)下變壓器的效率、溫升等數(shù)據(jù)亦屬于額定值。（2）標(biāo)幺值所謂標(biāo)幺值就是某一物理量的實(shí)際值與選定的基值之比。即通常標(biāo)幺值用加“*”的上標(biāo)來表示。計(jì)算變壓器或電機(jī)的穩(wěn)態(tài)問題時(shí)，常用其額定值作為相應(yīng)的基值。應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn)為：1）用標(biāo)幺值表示時(shí)，各個(gè)參數(shù)和典型的性能數(shù)據(jù)通常都在一定的范圍以內(nèi)，因此便于比較和分析。2）用標(biāo)幺值表示時(shí)，歸算到高壓側(cè)或低壓側(cè)時(shí)變壓器的參數(shù)恒相等，故用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)不必再進(jìn)行歸算。標(biāo)幺值的缺點(diǎn)是沒有量綱，無法用量綱關(guān)系來檢查。5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器1.變壓器空載運(yùn)行時(shí)的磁場(chǎng)變壓器空載運(yùn)行也稱無載運(yùn)行，它是指原邊加電源電壓，副邊開路的運(yùn)行狀況。5.2.1變壓器各電磁量正方向空載運(yùn)行漏磁通只占主磁通的(0.1~0.2)%，主磁通能向副邊傳遞能量漏磁通不能向副邊傳遞能量圖5-4變壓器空載運(yùn)行原理圖5.1變壓器的工作原理和結(jié)構(gòu)第5章變壓器

2.變壓器各電磁量正方向規(guī)定各電磁量的正方向原則為：原繞組是電源的負(fù)載，則原邊各量按電動(dòng)機(jī)慣例；副繞組是電源，則副邊各量按發(fā)電機(jī)慣例。具體規(guī)定如下：1）由于是交流電，先任意規(guī)定的正方向；2）正方向的確定了的正方向；3）、正方向與正方向之間符合右手螺旋定則；4）、正方向分別與正方向之間符合右手螺旋定則；5）正方向與正方向之間符合右手螺旋定則；6）正方向與正方向相反。5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器

1.電壓、電勢(shì)與主磁通的關(guān)系（1）電勢(shì)與主磁通的關(guān)系電源電壓為正弦交流量，則主磁通也是正弦交流量，設(shè)主磁通瞬時(shí)值為：原邊和副邊的感應(yīng)電勢(shì)分別為：5.2.2變壓器空載電壓平衡方程式、向量圖及等效電路5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器用相量式表示為：（2）忽略繞組內(nèi)阻和漏磁通時(shí)原副邊電壓關(guān)系

設(shè)忽略原繞組內(nèi)阻和原邊漏磁通，則有：

當(dāng)為降壓變壓器；為升壓變壓器。5.2.2變壓器空載電壓平衡方程式、向量圖及等效電路5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器（3）考慮繞組內(nèi)阻和漏磁通時(shí)的電壓方程式設(shè)原繞組內(nèi)阻為，當(dāng)繞組內(nèi)通過電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓降，同時(shí)考慮漏磁通的影響，原邊電壓方程為：其中漏感電勢(shì)為則電壓方程式為式中為原繞組的漏電抗，它是一個(gè)常數(shù)。5.2.2變壓器空載電壓平衡方程式、向量圖及等效電路5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器2.變壓器的空載電流（1）不考慮空載損耗時(shí)的空載電流在交流磁路中由于磁滯和渦流的存在會(huì)產(chǎn)生鐵芯損耗，在原繞組內(nèi)阻上會(huì)產(chǎn)生銅損耗，鐵損和銅損之和即為變壓器空載損耗。如果不考慮空載損耗時(shí)，變壓器空載電流即為建立空載磁場(chǎng)的磁化電流，只起勵(lì)磁作用，不消耗有功功率，它滯后90o，與主磁通同方向。（2）考慮空載損耗時(shí)的空載電流空載損耗中主要是鐵損，銅損只占空載損耗的2%。考慮空載損耗時(shí)，變壓器的空載電流包含兩個(gè)分量：一個(gè)是磁化電流起勵(lì)磁作用，另一個(gè)是鐵損電流，是有功分量，它與同相位?？蛰d電流用相量表示為：5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器3.變壓器空載運(yùn)行時(shí)相量圖與等值電路（1）相量圖實(shí)際上漏阻抗壓降很小，圖中為與之間的夾角，稱為空載時(shí)的功率因數(shù)角

,所以變壓器一般不空載運(yùn)行，因?yàn)楣β室驍?shù)很低圖5-5變壓器空載運(yùn)行相量圖5.2變壓器的空載運(yùn)行第5章變壓器（2）等值電路為了分析問題方便，在不改變變壓器電磁關(guān)系條件下，工程上常用一個(gè)線性電路來代替變壓器這種復(fù)雜的電磁關(guān)系，這個(gè)線性電路就稱為等值電路。由原邊AX端看存在：式中等值電路為圖5-6變壓器空載運(yùn)行時(shí)的等值電路5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器變壓器負(fù)載運(yùn)行是指原邊接電源，副邊接負(fù)載ZL時(shí)的工作狀態(tài)。如下圖所示，這時(shí)副邊有負(fù)載電流I2通過，原邊電流為I1，各量正方向規(guī)定與空載運(yùn)行時(shí)相同。圖5-7變壓器負(fù)載運(yùn)行原理圖5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器由于副邊出現(xiàn)了負(fù)載電流I2，在副邊要產(chǎn)生磁勢(shì)，使主磁通發(fā)生變化，從而引起E1、E2的變化，E1的變化又使原邊從空載電流I0變化為負(fù)載電流I1，產(chǎn)生的磁勢(shì)為，它一方面要建立主磁通，另一方面要抵消F2對(duì)主磁通的影響。磁勢(shì)方程式為由于，忽略時(shí)，原、副邊電流關(guān)系為：負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式原、副邊：5.3.1負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁勢(shì)平衡方程式5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器1.變壓器的參數(shù)折算（1）折算的目的變壓器折算目的是：簡(jiǎn)化定量計(jì)算和得出變壓器原、副邊之間有電的聯(lián)系的等值電路。（2）折算原則變壓器折算原則：折算前后變壓器中的主磁通、原、副邊的漏磁通的數(shù)量和空間分布情況不變，保持輸出功率、損耗不變。（3）折算方法將原、副邊繞組匝數(shù)變換成相同匝數(shù)，一般是副邊向原邊折算，即用匝數(shù)為N1的原繞組匝數(shù)，代替副繞組匝數(shù)，并保持副邊的磁勢(shì)不變，折算后的各物理量右上角都加“ˊ”。5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器4）折算后變壓器的基本方程式原邊：副邊：原、副邊：5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器2.等值電路（1）T型等值電路由原邊AX端看存在：上式表明，從AX端看進(jìn)去的等效阻抗是由負(fù)載阻抗與副邊漏阻抗串聯(lián)后再與勵(lì)磁阻抗并聯(lián)，最后與原邊漏阻抗串聯(lián)。所以等值電路因?yàn)槠湫螤钕褡帜窽，故稱為“T”型等值電路。5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器2）T型簡(jiǎn)化等值電路“T”型等值電路雖能準(zhǔn)確反映變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系，但它是串、并聯(lián)電路，計(jì)算較復(fù)雜。由于，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將勵(lì)磁支路左移到電源端，使其成為“Γ”等值電路，近似后所引起的誤差，工程上允許。5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路圖5-9變壓器T型等值電路

5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器2）T型簡(jiǎn)化等值電路“T”型等值電路雖能準(zhǔn)確反映變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系，但它是串、并聯(lián)電路，計(jì)算較復(fù)雜。由于，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將勵(lì)磁支路左移到電源端，使其成為“?！钡戎惦娐?，近似后所引起的誤差，工程上允許。5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路圖5-9變壓器T型等值電路

5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器由于，當(dāng)忽略時(shí)，勵(lì)磁支路可忽略，則等值電路變成了“一”字形，稱為簡(jiǎn)化等值電路，如圖5-10所示。如果令簡(jiǎn)化等值電路為5.3.2變壓器負(fù)載時(shí)的基本方程式、向量圖及等效電路圖5-10變壓器的簡(jiǎn)化等值電路5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器3.相量圖相量圖能直觀的表現(xiàn)變壓器各物理量之間的相位關(guān)系。變壓器所帶的負(fù)載不同，相量圖也不同，通常變壓器的負(fù)載為感性，如已知滯后角、變比k、變壓器參數(shù)繪制相量圖的步驟如下:1）根據(jù)變比k計(jì)算出；2）按比例畫相量使超前角；3）在相量上依次畫相量(使)和（使），得到相量4）畫出超前90°的主磁通；5）根據(jù)畫出相量，使它超前鐵損角；6）畫出相量，根據(jù)畫相量；7）畫出相量，在上依次畫出相量和，便得到相量與的夾角是原邊的功率因數(shù)角。

5.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行第5章變壓器變壓器帶感性負(fù)載的相量圖和變壓器帶感性負(fù)載的簡(jiǎn)化相量圖圖5-11變壓器帶感性負(fù)載運(yùn)行時(shí)的向量圖5.4變壓器等值電路參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定第5章變壓器等效電路的參數(shù)，可以用開路試驗(yàn)和短路試驗(yàn)來確定。它們是變壓器的主要試驗(yàn)項(xiàng)目。5.4.1空載試驗(yàn)空載試驗(yàn)亦稱開路試驗(yàn)，試驗(yàn)的接線圖如圖5-12所示。試驗(yàn)時(shí)，二次繞組開路，一次繞組加以額定電壓，測(cè)量此時(shí)的輸人功率P0、電壓U1和電流I0，由此即可算出激磁阻抗。圖5-12空載試驗(yàn)的接線圖與等效電路第5章變壓器變壓器二次繞組開路時(shí)，一次繞組的電流就是激磁電流。由于一次漏阻抗比激磁阻抗小得多，若將它略去不計(jì)，可得激磁阻抗為由于空載電流很小，它在一次繞組中產(chǎn)生的電阻損耗可以忽略不計(jì)，這樣空載輸人功率可認(rèn)為基本上是供給鐵心損耗的，故激磁電阻Rm應(yīng)為于是激磁電抗為5.4變壓器等值電路參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定第5章變壓器下圖表示短路試驗(yàn)時(shí)的接線圖。試驗(yàn)時(shí)，把二次繞組短路，一次繞組上加一可調(diào)的低電壓。調(diào)節(jié)外加的低電壓，使短路電流達(dá)到額定電流，測(cè)量此時(shí)的一次電壓、輸入功率和電流，由此即可確定等效漏阻抗。5.4變壓器等值電路參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定5.4.2短路試驗(yàn)

圖5-13短路試驗(yàn)的接線圖第5章變壓器5.4變壓器等值電路參數(shù)的試驗(yàn)測(cè)定短路試驗(yàn)時(shí)變壓器內(nèi)的主磁通很?。ご烹娏骱丸F耗均可忽略不計(jì)；于是變壓器的等效漏阻抗即為短路時(shí)所表現(xiàn)的阻抗。

不計(jì)鐵耗時(shí)，短路時(shí)的輸入功率可認(rèn)為全部消耗在一次和二次繞組的電阻損耗上，故等效漏抗則為第5章變壓器5.5變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性變壓器的外特性即原邊繞組施加額定電壓，負(fù)載的功率因數(shù)保持不變時(shí)，副邊繞組端電壓隨負(fù)載電流的變化規(guī)律。由于變壓器原、副邊線圈中均有漏阻抗存在，因此在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流流過漏阻抗時(shí)，就有電壓降落，因而變壓器副邊的輸出電壓將隨負(fù)載電流的變化而變化，變化規(guī)律與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。下圖為變壓器在不同負(fù)載時(shí)的外特性。在一定程度上，電壓調(diào)整率可以反映出變壓器的供電品質(zhì)，是衡量變壓器性能的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。為以空載到額定負(fù)載電流時(shí)，次級(jí)電壓數(shù)值的變化量與次級(jí)額定電壓（即空載電壓）值之比，即5.5.1外特性第5章變壓器5.5變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性5.5.1外特性圖5-14變壓器在不同負(fù)載時(shí)的外特性第5章變壓器5.5變壓器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性變壓器的效率指次級(jí)輸出有功功率與初級(jí)輸入有功功率之比，即與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，變壓器的損耗小，效率高。經(jīng)求解，可得效率最高的條件為當(dāng)不變損耗(鐵耗)等于可變損耗(銅耗)時(shí)，變壓器具有最高效率。5.5.2效率特性第5章變壓器5.6三相變壓器目前，存在兩種形式的三相變壓器可供選擇，一種是由3個(gè)單相變壓器所組成的三相組式變壓器；另一種是由鐵軛把三個(gè)鐵芯柱連接在一起而構(gòu)成的三相芯式變壓器。如圖5-15所示，三相組式變壓器磁路系統(tǒng)的特點(diǎn)三相主磁通沿各自磁路閉合，相互獨(dú)立，三相磁路彼此無關(guān)。三相芯式變壓器磁路系統(tǒng)的特點(diǎn)是每相主磁通通過另外兩相磁路閉合，三相磁路彼此相關(guān)。5.6.1三相變壓器的磁路圖5-15三相組式變壓器圖5-16三相心式變壓器第5章變壓器5.6三相變壓器常見的變壓器繞組有二種接法，即“三角形接線”和“星形接線”；在變壓器的連接組別中“D”表示為三角形接線，“Yn”表示為星形帶中性線的接線，Y表示星形，n表示帶中性線；變壓器二個(gè)繞組組合起來就形成了4種接線組別：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。變壓器的接線組別是三相繞組變壓器原、副邊對(duì)應(yīng)的線電壓之間的相位關(guān)系，采用時(shí)鐘表示法。Yn0接線組別，其中與相重合，時(shí)、分針都指在12上。“12”在新的接線組別中，就以“0”表示。

5.6.2繞組連接法與連接組第5章變壓器5.6三相變壓器三相變壓器的連接組有兩部分組成，一部分表示三相變壓器的連接方法；一部分連接組的標(biāo)號(hào)。聯(lián)接組標(biāo)號(hào)是由原邊、副邊線電動(dòng)勢(shì)的相位差決定的。當(dāng)三相繞組Y接時(shí)，線電動(dòng)勢(shì)的大小為相電動(dòng)勢(shì)的3倍，相位則超前相應(yīng)相電動(dòng)勢(shì)30°；當(dāng)三相繞組△接時(shí)，線電動(dòng)勢(shì)與相電動(dòng)勢(shì)相等。連接組標(biāo)號(hào)有兩層含義：一方面原邊、副邊線電動(dòng)勢(shì)相位差都是30°的倍數(shù)，該倍數(shù)即為連接組標(biāo)號(hào)；另一方面代表著時(shí)鐘的整點(diǎn)數(shù)，如果規(guī)定原邊線電動(dòng)勢(shì)作為分針始終指向12點(diǎn)不動(dòng)，副邊繞組的線電動(dòng)勢(shì)作為時(shí)針，按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，指向幾點(diǎn)，則連接組標(biāo)號(hào)就是幾，這就是所謂的鐘表法。三相變壓器的連接組號(hào)：反映了三相變壓器連接方式及原、副邊線電動(dòng)勢(shì)（或線電壓）的相位關(guān)系。三相變壓器的連接組號(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連接方式有關(guān)。5.6.2繞組連接法與連接組第5章變壓器5.6三相變壓器判斷連接組的方法（1）由連接圖確定聯(lián)接方式。（2）在連接圖上標(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)字母的相指向第二個(gè)字母的相電動(dòng)勢(shì)。（3）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。先畫相電勢(shì)相量，再畫線電勢(shì)相量。（5）判斷連接組號(hào)，寫出連接組。找出某個(gè)對(duì)應(yīng)的高、低壓繞組的線電動(dòng)勢(shì)的相位差，確定鐘點(diǎn)數(shù)。

1.Y,y聯(lián)接的三相變壓器的連接組別（1）以同名端為首端第5章變壓器5.6三相變壓器圖5-17連接組:第5章變壓器5.6三相變壓器第5章變壓器5.6三相變壓器

2.D,d連接的三相變壓器的連接組別原副邊連接不同時(shí)第5章變壓器5.6三相變壓器

3.Y,d連接的三相變壓器的連接組別三角形為順接時(shí)第5章變壓器5.6三相變壓器4.三相變壓器的連接法及磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響在分析單相變壓器的空載運(yùn)行時(shí)指出，由于磁路存在著飽和現(xiàn)象，當(dāng)主磁通為正弦波時(shí)，勵(lì)磁電流為尖頂波，其中除基波外還主要包含有三次諧波。但在三相變壓器中，三次諧波電流在時(shí)間上相位相同。（1）Y,y連接三相變壓器的電勢(shì)波形1）三相組式變壓器在每個(gè)單相變壓器的鐵芯中，三次諧波磁通分量都可以流過。每相繞組的電動(dòng)勢(shì)由基波磁通和三次諧波磁通共同感應(yīng)產(chǎn)生。磁通為平頂波，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為尖頂波。相電動(dòng)勢(shì)的最大值升高很多，可能擊穿繞組絕緣，因此，三相組式變壓器不采用Y,y連接。第5章變壓器5.6三相變壓器2）三相芯式變壓器三次諧波磁通不能在鐵芯中流過，只能借助油和油箱壁等形成回路由于該磁路的磁導(dǎo)率小，磁阻大。可以忽略三次諧波磁通所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。認(rèn)為繞組中的電動(dòng)勢(shì)單獨(dú)由磁通的基波分量所感應(yīng)產(chǎn)生，呈正弦波。第5章變壓器5.6三相變壓器（2）D,y或Y,d聯(lián)結(jié)三相變壓器的電動(dòng)勢(shì)波形在Y,d連接的三相變壓器中，原邊繞組采用沒有中線的星形連接，所以勵(lì)磁電流便呈正弦波，而不存在三次諧波電流分量。當(dāng)三相變壓器采用D,y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)的相電動(dòng)勢(shì)和都是正弦波。原邊空載電流中不存在3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3次諧波分量。由于副邊繞組采用三角形連接方式，自身形成一閉合回路，因此便會(huì)有產(chǎn)生的三次諧波電流流通。原邊繞組中不存在三次諧波電流，無法抵消對(duì)鐵心中磁通的影響，便會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生三次諧波磁通。副繞組的電阻遠(yuǎn)小于繞組對(duì)3次諧波的電抗，會(huì)抵消鐵芯中原先存在的三次諧波磁通，從而大大削弱繞組中的三次諧波電動(dòng)勢(shì)，因此合成磁通及其感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)都接近正弦波形。

第5章變壓器5.6三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行是指將兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的一次側(cè)以及二次側(cè)同極性的端子之間，通過同一母線分別互相連接，這種運(yùn)行方式就是變壓器的并列運(yùn)行?；蛘卟⒙?lián)運(yùn)行也是指將幾臺(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)行方式。5.6.3并聯(lián)運(yùn)行圖5-21變壓器并聯(lián)運(yùn)行

第5章變壓器5.6三相變壓器1.變壓器并聯(lián)運(yùn)行的理想情況1）空載時(shí)，為減少繞組銅耗，應(yīng)保證并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器之間無環(huán)流；2）負(fù)載時(shí)，為使各變壓器都能得到充分利用，每臺(tái)變壓器應(yīng)該按其容量成比例地承擔(dān)負(fù)載；3）負(fù)載時(shí)，為了提高帶載能力，并聯(lián)運(yùn)行各變壓器的副邊繞組電流相位應(yīng)相同。

2.并聯(lián)運(yùn)行時(shí)必須滿足的條件1）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。2）各臺(tái)變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同。3）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。第5章變壓器5.6三相變壓器3.并列運(yùn)行的方式（1）連接組別不同時(shí)變壓器的并聯(lián)運(yùn)行連接組別不同時(shí)，兩臺(tái)變壓器二次側(cè)線電壓的相位就不同，至少相差30o，會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差。由于變壓器的短路阻抗很小，這將在兩臺(tái)變壓器的二次繞組中產(chǎn)生很大的環(huán)流，使變壓器的繞組可能燒毀。連接組別不同的變壓器是絕對(duì)不允許并聯(lián)運(yùn)行的。（2）連接組相同變比不相等時(shí)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行以兩臺(tái)變壓器并聯(lián)為例：將原邊各物理量折算到副邊，并忽略勵(lì)磁電流，則可得到并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的簡(jiǎn)化等效電路如圖5-22所示。圖5-22兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的等效電路第5章變壓器5.6