三相变压器

•
E
XA
，如图3.18所示。
（2）由图3.17所表明的同名端知道， , , AB
E与 E•
E与 E•
XA
YB
xa
yb
E与
•
E
ZC
zc
的相位分别相反。在图3.18中，使a与A重合，做出副绕
组相电动势相量
E,
•
E
, yb
•
E zc
；然后，据此做出副绕组对
xa
应线电动势相量
E

•
E yb
•
E xa
3.6 三相变压器
目前的电力系统普遍采用三相制供、配电， 三相变压器在现实中的应用相当广泛。在工程 上，可以认为三相变压器带对称负载运行，即 认为三相变压器的原、副边都是三相对称电路。 对三相变压器进行分析、计算时，可以取出其 中的一相，应用单相变压器的有关方程式、等 效电路以及运行特性来进行分析、计算。在这 一节里，我们只讨论三相变压器的特有问题。
，如图3.18所示。
ab
（3）使 EAB（或 我们发现 E（或 E,
E
• BC
E ca
,
•
E
C）A 固定地指向时钟的12点，
）指向同一时钟的6点，则可以
ab
bc
确定该三相变压器接线图的连接组别标号为Y/Y-6。
图3.17 Y/Y-6接线图
图3.18 Y/Y-6电动势相量图
三相变压器的连接组别（续2）
三相变压器的连接组别（续1）
我们可以根据三相变压器的接线图，确定其连接组
别标号。例如，已知三相变压器的接线图如图3.17所示， 确定其连接组别标号的步骤如下。
（1）先做出原边各相的相电动势相量
E
,
•
E
YB
,
•
E ZC
，它
们互差 120°；然后，据此做出原边一个XA 线电动势相
量
E

•
E YB

注意的是，原、副绕组的两个标示为首端（或末端）的
出线端不一定是同名端。原、副绕组的首、末端是可以
任意标示的，但是原、副绕组感应电动势相位关系的表 示因首、末端的不同标示而不同。
单相变压器的极性（续1）
原、副绕组的绕向要么相同、
要么相反，如图3.16所示（图中已
标示首、末端）。在图3.16（a）中，
3.6.3 三相变压器的连接组别
组 三合相形绕三式组相。接变例 成压D如器形D有/，YY0副/的Y边0组、的合Y三/形d、相式D绕表/Y组明0接等原成连边Y接的形 且引出中线。为了表明原、副绕组对应线电 动势的相位关系，还应表明其连接组别的标 号。三相变压器的连接组别标号采用的时钟 表示法为：将原绕组的线电动势相量固定地 指向时钟的12点，根据原、副绕组线电动势 之间的相位关系，确定副绕组线电动势的指 向，副绕组对应线电动势相量在同一时钟上 所指的钟点数就是该三相变压器连接组别的 标号。
图3.15 三相心式变 压器的磁路系统
3.6.2 单相变压器的极性
单相变压器的原、副绕组套在同一个铁心柱上，铁
心中的交变磁通 同时与原、副绕组交链，在原、副绕
组中产生相应的感应电动势 E、E• 2 ,
E、E• 2 1
正方向的规定如
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前所述，即与铁心中的磁通1 符合右手螺旋定则。
单相变压器的原、副绕组均有两个出线端，其中的
图3.14 三相变压器组的 磁路系统
磁路系统(续1)
2．三相心式变压器的磁路系统
三相心式变压器的铁心如 图3.15所示。从图中看出，三 相磁路是互相依赖的，三相磁 路的长度不完全相同。严格地 说，即使电源电压是三相对称 的，由于三相磁路不完全相同， 也不能使三相励磁电流对称， 三相磁通也是不对称的。由于 空载电流相对于变压器原边额 定电流来说是很小的，工程上 常常忽略空载电流不对称带来 的影响，简单地取三相空载电 流的平均值作为空载电流的数 值。
一端称为首端，另一端称为末端。原绕组的首、末端分 别用大写英语字母A（或B，C）、X（或Y，Z）表示，
副绕组的首、末端分别用与原绕组相同符号的小写英语 字母a（或b，c）、x（或y，z）表示。原、副绕组中，
某一瞬时同为高电位（或同为低电位）的出线端称为同 名端，用相同的符号标示，如用“*”或“.”标示。需要
图3.19和图3.20是三相变压器Y/d-11连接组别 的接线图和相量图，大家可以自己分析其连接组 别。
三相变压器的连接组别有24种接法之多，其 中 等Y几/种Y-在12电、力Y0系/ Y统-1中2、较Y常/Y用0-。12使、用Y/时d-1应1、注Y意0/，d-1三1 相变压器组不能采用Y/Y连接，因为绕组中尖顶 波形的相电动势很大，可能会损坏绕组的匝间绝 缘；容量大于1 600kVA的三相心式变压器不能采 用Y/Y连接，因为铁心中存在三次谐波磁通，在 变压器构件中产生附加的铁损耗比较大，可能使 大容量变压器的工作温度较高而缩短其使用寿命。
原、E副XA 绕E组xa 的绕向相同，则A，a
为同名端，用“.” 标示（X，x 也
为同名端，通常不重复标示），原、
副绕组的相电动势
与 是同相 EXA
Exa
位的。在图3.16（b）中，原、副绕
组的绕向相反，则A，x为同名端，
用“.”标示，原、副绕组的相电动
势 与 是反相位的。可见，套在
同一个铁心柱上的原、副绕组的相
3.6.1 磁路系统
三相变压器分为三相变压器 组和三相心式变压器两种。
1．三相变压器组的磁路系统
三相变压器组由三台相同的 单相变压器组成，如图3.14所示。 对于容量较大的变压器，为了便 于制造、运输、安装并减小备用 容量，通常制成这种型式的变压 器。
显然，三相变压器组的三相
主磁通通过各自的铁心闭合，即 三相磁路是独立的，三相之间只 有电路联系。由于三相磁路的完 全相同，只要电源电压是三相对 称的，使三相空载（励磁）电流 对称，则三相磁通也是对称的。
电动势的相位关系只有两种可能，
要么同相位、要么反相位。
图3.16 单相变压器原、副边 电动势的相位关系
• 通常采用时钟表示法来形象地表示原、副绕组的 相电动势的相位关系：将原绕组的图3.16 单相变 压器原、副边电动势的相位关系
• 相量固定地指向时钟的12点，根据原、副绕组相 电动势之间的相位关系，确定副绕组相电动势相 量的指向，副绕组相电动势相量在同一时钟上所 指钟点数就是单相变压器连接组的标号。如果用 I/I表示单相变压器原、副绕组的连接，单相变压 器的连接组别只有两种，一种为I/I-12，如图3.16 （a）所示；另一种为I/I-6，如图3.16（b）所示。 我国国标规定，I/I-12是单相变压器的标准连接组 别。