最新第3章 三相变压器ppt课件

的起点。
4、思考： Yy0变为Yy4 Yy0变为Yy6
第四节 三相变压器空载运行电动势波形
单相变压器：在饱和情况下，i 0 ( t ) 为尖顶波
(t) 为正弦波
三相变压器：与磁路系统和绕组接法（电路 系统）有关
一、不同磁路系统对磁通的影响
若磁通为非正弦，则可分为基波磁通和三次及三倍 次谐波磁通（高次谐波分量小，暂不考虑），其中三次 谐波为零相序（幅值相等，相位相同）。
三次谐波电动势减弱 e 相电动势接近正弦波。
3. D, y接： 原边空载电流中三次谐波电流可以流通，与
单相变压器的情况相同，即电流为尖顶波，磁通 和感应电势为正弦，心式磁路和组式磁路均可用。
i0 i11i13
i 0 尖 顶 波 正 弦 波 e 正 弦 波
结论：如果有一边的绕组接成三角形对运行有利。
I3 I I2
I1
当各变压器的短路阻抗角不相等
I
小结
变压器并联运行要求： 1、空载时并联的各变压器副边之间不产生环流 以免增加铜耗，烧坏变压器。
① 各变压器原、副边的额定电压相等，即变比 k 相等。 ② 各变压器的连接组号相同。 2、各变压器所承担的负载电流按其容量大小成 比例分配。
各变压器的短路阻抗标么值相等，其阻抗角 也应相等。
即希 I1 望 I2： I3In
五、短路阻抗不等时变压器的并联运行
I1Z K 1 I2Z K 2 I3Z K 3 ..In .Z K ..n I1I2I3In
若要使各台并联变压器合理分担负载，要求：
Z K 1Z K 2Z K 3 Z Kn
短路阻抗不等时变压器的并联运行，不能 合理分担负载。
六、各变压器的短路阻抗角相等
4. Y N,y接：
原边绕组中有中线，可流通三次谐波电流，励磁 电流为尖顶波，磁通为正弦。
5. Y,y n接： 要求负载端有中线。
➢ 副边 y n 有中线，负载时可允许三次谐波电流流通， 使相电动势的波形有所改善。 ➢ 这种接法在空载时，副边开路，相电动势波形仍得 不到改善。因此基本上与Y,y 连接一样，仅在三相心 式中采用，不能在三相组式中采用。
（4E）ab 的比相较位原关、系副。绕组根线据电钟势点法EA确B与定
联接组别。
可以判定该联接组为Y/y-0
三相变压器绕组的联接组号的判定
ABC
EAX EBX ECX
改变同名端
X YZ a bc
Eax Eby Ecz
x
yz
B
Y/y－6
EAB E A EB
A
E ab
E C E CA
EBC
C
ABC
E A X
1、三相变压器组
三相变压器组各相磁路独立，分析磁路时可单独 考虑。对于三相组式，基波磁通和三次谐波磁通均可 以沿铁心闭合。
2、三相心式变压器
心式变压器各相磁路相互联系，且铁心柱磁通 为三相磁通总和。
三相基波磁通之和为零，因此可沿各相铁心闭 合；而三次谐波磁通为零相序，不能沿中间铁心柱 回到每相铁芯闭合，故只好经油箱壁及其它非铁磁 材料回到每相铁心形成回路，所遇到的磁阻很大， 即其三次谐波磁通是不大的。
即:Yy0、Yy2、Yy4、Yy6、Yy10
(3) Yd或Dy联结方式，只能得到奇数的联结组别。
即:Yd或Dy (1、3、5、7、9、11)
(4) 电力变压器常用的联接组别为Y/y－12 和 Y/d－11。 (5) 画图的注意事项： ➢ 画在一个纵方向的两个高低绕组是指一个铁心柱上
的一、二次绕组。 ➢ 把a和A重合，是为使高、低压绕组线电动势有公共
负载小时，可适当地切断一部分变压器， 可以减少一些变压器的空载损耗，提高系统 的运行效率，改善系统的功率因数。
一、并联运行的优点
3、随着用电量的增加分批安装新的变压器
当然，并联变压器的台数也不宜过多，而使 每台变压器的容量过小，效率低，这样会增加设 备的制造费用，消耗较多的材料，占用较多的安 装面积，提高变电所的造价。
一、并联运行的优点
1、提高供电的可靠性
当某台变压器发生故障，可以立即从电网切 除，并进行检修，保证对用户不中断供电；可以 有计划地轮流进行变压器检修。
一、并联运行的优点
2、提高系统的运行效率
根据负载的大小，随时调整投入并联的 变压器的台数，当负载随着昼夜或季节而有 所变化时，采用并联运行也是经济的。
本章习题
• X3-1 （1）（3） • X3-2 （2）（4）
结束语
谢谢大家聆听！！！
47
第3章 三相变压器
第二节 三相变压器的磁路系统
1.三相变压器组（组式变压器） 由三个单相变压器的铁心组成。
特点：仅在电路上互相联接，三相磁路互相完全 独立，三相磁路彼此无关。
星形接法 Y(Y/y)
三角形接法 △(D/d)－－顺序
三角形接法 △(D/d)－－逆序
五、三相变压器的联接组别
五、短路阻抗不等时变压器的并联运行
I1
I1 I1N
I1U1N S 1 I1NU1N S 1 N
I2
I2 I2N
I2U1N I2NU1N
S2 S2N
S1是并联变压器1分担的负载，若S1N小，说明 是小容量变压器，则S1也相应要小。
S2是并联变压器2分担的负载，若S2N大，说明 是大容量变压器，则S2也相应要大。
通中的三次谐波，使磁通和感应电势接近正弦。 ➢ 心式磁路磁阻大，损耗大，发热严重，故大型变压
器常将一方接成D(一方接成D形对运行有利)。
不同磁路、联结组别对相电动势波形影响
励磁电流 主磁通 相电动势 三次谐波 三次谐波
应用
Y, y 心式 无
弱
正弦 1800KVA
(走漏磁路)
以上不用
Y, y 组式 无
EBY
ECZ
改变绕组相序 c－a－b
X YZ ca b
Ecz Eax E by
z xy
B
Y/y－4
EAB E A EB
A
E C Eab ECA
EBC
C
三相变压器绕组的联接组号的判定
ABC
EAX EBY ECZ
X YZ
a bc
Eax
E by
Ecz
Y/d－11 (副边逆序)
xyz
ABC
EAX EBY ECZ
结论：
1. 电路系统： (1) D接法：可流通三次谐波电流，即尖顶波i0，磁通 和感应电势为正弦。 (2) Y接法：不可流通三次谐波电流，即i0正弦，磁通 为平顶波，感应电势发生畸变，可从磁路系统改善。
2.磁路系统： (1) 组式磁路：可流通三次谐波磁通，不能改善磁通
和感应电势波形，故绕组不能用Yy接法。 (2) 心式磁路：不可流通三次谐波磁通，即可削去磁
五、短路阻抗不等时变压器的并联运行
根据：并联电路端电压相等
I1
I I2
ZK1I1= ZK2I2= ZK3I3= ZK∑I
U 1
I3
K
I1Z K 1 I2Z K 2 I3Z K 3 ..In .Z K ..n
ZK1 ZK2
ZK3
ZL U 2
若并联变压器均衡分担负载，各并联变压器容量 不同，大容量变压器多分担些，小容量变压器少分 担些，各台并联变压器不超载。
三、变比不等时的并联运行
2、负载运行时的变压器电流（分流公式）
U1 U1
IC
K1 ZK1
K2 ZK2
I1ZK1Z K2ZK2IIC
U 1 K1
I2ZK1ZK1ZK2IIC
I1
Z K1
I2 IC
U 1
ZK2
K2
I ZL U 2
三、变比不等时的并联运行
当变比不等的两台 变压器并联运行时，各 变压器副边电流均包含 U 1 两个分量，其中一个分 K 1 量是由变比不等引起的 环流分量。
各并联变压器共同承担的总电流最大，各变压 器的短路阻抗角应该相等。
tgKX R K K 1 1X R K K 2 2X R K K 3 3X R K Kn n
I
I1 I2
这样总输出电流是各变
U 1
I3
压器电流代数和，达最大。 K
Z K1 ZK2
ZK3
Z L U 2
六、各变压器的短路阻抗角相等
当各变压器的短路阻抗角相等
I1
Z K1
I2 IC
U 1
ZK2
K2
铜耗增加
环流的危害 容易烧坏变压器
I ZL U 2
四、组号不同的变压器并联
k 相同
IC
U ZK1ZK2
U
例如：Y/y - 12,Y/△-11
U2U1si1n5 K
ICZK 1 U ZK2
2si1 n55.（ 2 倍） 0.05 0.05
空载环流达额定电流的5倍，所以绝对不允许 不同连接组号的变压器并联。
因此三次谐波磁通不能在心式变压器铁心中流 通，即磁通接近正弦。
二、不同电路系统 (绕组接法) 对磁通的影响
之前讲过希望变压器的感应电动势是正弦的， （即主磁通正弦），由于铁芯饱和的影响，空载电流 （励磁电流）应该为尖顶波，其中含有较大的三次谐 波和一系列高次谐波。
尖顶波 i0
正弦Φm
正弦E1、E2
强
畸变
(走主磁路)
不用
Y N, y 有(经中线) 无
正弦
可用
Y, y n
有(经中线) 无
正弦
可用
Y, d (D, y) 有(Δ中有) 可略去 接近正弦 可用
第五节 变压器的并联运行
一、并联运行的优点 二、并联运行的理想条件 三、变比不等时的并联运行 四、组号不同的变压器并联 五、短路阻抗不等时变压器的并联运行 六、各变压器的短路阻抗角相等
尖顶相电动势对变压器相绕组绝缘不利，故组式 变压器不能用此接法。
2. Y, d接：
原边励磁电流为正弦→平磁顶通波为三次谐 基波 波 ee31
e13 e23
e23φ在闭合的副边绕组中产生三次谐波电流 i23 → 副 边产生三次谐波磁通，此磁通(副边)对原边三次谐波 磁通起去磁作用，使三次谐波合成磁通减弱，从而
11 12 1
10
22
9
3
8
4
765
以Y/y联接的三相变压器为例说明联接组的判别：
ABC
EAX EBY ECZ
X
YZ
a bc
Eax Eby Ecz
x
yz
B
EAB E ab
E A
E B E C
A
E CA
EBC
C
（1）在接线图上标出各相电势相量；
（2）画出原绕组电势相量位形图；
（3）根据同一铁心柱上原、副绕组 感应电动势的相位关系， 画出副边 绕组电动势位形图。将“a”点与“A” 点重合，使相位关系更直观。
正弦波 i0
平顶Φm
畸变E1、E2
尖顶波电流和平顶波磁通中均含有三次谐波分量。
➢ 注意：Φm平顶波中的三次谐波是不希望有的，而i0 尖顶波中的三次谐波是希望存在的。
在三相变压器中，各相的三次谐波电流 构成零序对称组 (幅值相等，相位相同)，在Y 接法中无法流通，导致相电势波形畸变，这时， 需从磁路上去消除 (采用心式磁路)。而各相三 次谐波在Δ接法中可以流通。
1、国际时钟法：规定高压绕组线电动势 E A B 为长针， 永远指向钟面上的“12”，低压绕组线电动势E a b 为短 针，它指向的数字，表示为三相变压器的联接组别号。
2、画图法判定三相变压器的联接组别
➢三相变压器的联接组是用副边线电势 与原边线电势的相位差来决定；
➢与原、边三相绕组的联接方法、绕组 的绕向和绕组的首末端的标法有关；
1. Y, y接：对于Y接，由于 i 0 ( t )中不包括三次谐波，
其波形接近正弦波，i 0 ( t )为正弦波 (t) 为平顶波 基波
三次及三的倍数次谐波 (1)心式变压器：1800KVA及以下用此接法
由于 3 很弱， e3 也很小 e e 1 e 3 接近正弦
(2)组式变压器：
3 1 感 感 应 应 出 出 三 基 次 波 谐 相 波 电 相 动 电 势 动 e 势 1 e 3 e e 1 e 3
X YZ a bc
Y/d－1 (副边顺序)
Eax
x
E by
y
Ecz
z
B
Eba
A
EAB E A EB E C
E CA
EBC
C
B
EAB E ab
E A
A
E B E C
E CA
EBC
C
3、结论：
(1) 当变压器的绕组标志（同名端或首末端）改变时， 变压器的联接组号也随着改变。
(2) Yy联结方式，只能得到偶数的联结组别。
二、并联运行的理想条件
理想并联运行的条件:
1、变比相等（k） 2、联接组号相同（必须严格保证） 3、短路阻抗标么值相等 ZK1ZK2
第1和第3条件允许稍有变动， 第2条件 要严格保证。
三、变比不等时的并联运行
1、空载运行的环流 Ic
变压器1
电
U1/K1
E1
E2
网
U1/K2 变压器2
当E1≠E2，电路 中出现环流。