变压器原理及接线组别教程文件
变压器的连接组别(附各种判别方法)
变压器的连接组别变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上,并被同一主磁通链绕,当主磁通交变时,在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系同名端:在任一瞬间,高压绕组的某一端的电位为正时,低压绕组也有一端的电位为正,这两个绕组间同极性的一端称为同名端,记作“˙”。
变压器联结组别用时钟表示法表示规定:各绕组的电势均由首端指向末端,高压绕组电势从A指向X,记为“ÈAX”,简记为“ÈA”,低压绕组电势从a指向x,简记为“Èa”。
时钟表示法:把高压绕组线电势作为时钟的长针,永远指向“12”点钟,低压绕组的线电势作为短针,根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。
确定三相变压器联结组别的步骤是:①根据三相变压器绕组联结方式(Y或y、D或d)画出高、低压绕组接线图(绕组按A、B、C相序自左向右排列);②在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向③画出高压绕组电势相量图,根据单相变压器判断同一相的相电势方法,将A、a重合,再画出低压绕组的电势相量图(画相量图时应注意三相量按顺相序画);④根据高、低压绕组线电势相位差,确定联结组别的标号。
Yy联结的三相变压器,共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联结组别,标号为偶数Yd联结的三相变压器,共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联结组别,标号为奇数为了避免制造和使用上的混乱,国家标准规定对单相双绕组电力变压器只有ⅠⅠ0联结组别一种。
对三相双绕组电力变压器规定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。
标准组别的应用Yyn0组别的三相电力变压器用于三相四线制配电系统中,供电给动力和照明的混合负载;Yd11组别的三相电力变压器用于低压高于0.4kV的线路中;YNd11组别的三相电力变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中;YNy0组别的三相电力变压器用于原边需接地的系统中;Yy0组别的三相电力变压器用于供电给三相动力负载的线路中。
三相变压器的联接组与标号(详细的原理阐述)
第5章三相变压器的联结组与不对称短路原理简述1.极性测定的依据高、低压线圈之间的相电压相位决定于两个线圈的标号及其绕向,如图5-1示。
若高、低压线圈的标号和绕向都相同(或都相反,图略),则高、低压侧的相电压同相,这时我们说两点同极性。
若只有标号(或绕向,图略)反了,如图5-2,则相电压的相位相反,这时我们说两点不同极性。
2.三相绕组的联接方法把三个单相绕组联成三相绕组将有好几种联法,其中最基本的形式有星形(或形)接法和三角形(D或形)接法两种,此外,还有曲折接法(或接法)。
它们的绕组联接图和电压相量图如图5-3所示。
形联接方法的副方每相绕组有一中间抽头,将绕组分成为相等的两半,和、和、和分别套在不同的铁芯柱上,把一个铁芯柱上的上半个绕组与另一铁芯柱上的下半个绕组反向串联,组成新的一相绕组后,再接成星形联接,其相量图每相相量连接线成曲折形,顾名思意称为曲折形(或形)接法。
从电压相量图可见,相电压只有原来绕组的,就是说在相同的电压下绕组匝数增加到倍,增加了用铜量和损耗。
但形联接的变压器能防止冲击波影响,运行在多雷雨地区可减少变压器雷击损耗。
还常使用于某些整流变压器中以防止中性点位移,使三相电压接近平衡来提高整流效率。
因此形接法近年来渐渐增多,国家标准GB1094-85中也被列为常用联结组之一。
图5-3 三相绕组联接的基本形式(1)形联接法(2)△形联接法(3)形联接法图 5-4 △联接和联接的左行接法在图5-4中画出了三角形接法和曲折形接法的另一种联接次序。
我们把图5-3称右行接法,图5-4就称左行接法。
由于联接次序不同,它们的线电压相位关系就不相同,这一点在下面的联结组别中应注意区别。
一般情况下三角形联接和曲折形联接只采用右行联接,以后不加说明的三角形联接和曲折形联接都是指右行联接。
3.三相变压器的联结组三相变压器高、低压侧线电压之间的相位关系,不但与标号和绕向有关,还与三相线圈的联接方式有关。
根据电机学理论,习惯上用“时钟法”来表示高、低压两侧间线电压的相位关系。
三相变压器的连接组别(星形连接、三角形连接)
三相变压器的连接组别(星形连接、三角形连接)三相变压器中,三个原边线圈与三相交流电源连接应当由两种解法,即星形连接和三角形0连接。
如下图(a)、(b)所示。
当星形连接(Y形)连接时,首端1U1、1V1、1W1为引出端时,将三相末端1U2、1V2、1W2连接在一起成为中性点,若要把中性点引出,则以“N”标志,接线方式用YN表示。
同样,三个副线圈的连接方式也应当有这两种接法。
三相变压器原、副边绕组都可用星形连接、三角形连接,用星形连接时,中性点可引出,也可不引出,这样原、副边绕组可有如下的组合:Y/Y或Y/Yn;Y/△或Yn/△;△/Y或△/Yn;△/△等连接方式。
但是,这些组合符号不足以完全说明原、副边绕组连接关系的全部情况,还应进一步用时针表示法来说明原、副边绕组间电动势的相位关系。
时钟盘上有两个指针,12个字码,分成12格,每格代表一个钟,一个圆周的角度是360°,故每格式30°。
以短针顺时针的方向计算,例如12点和11点之间应该是30°*11=330°;反过来时针向前转了300°,那必定指示300°/30°=10点。
变压器的连接组别就是用时计的表示方法说明原、副边线电压的相位关系。
三相变压器的一次绕组和二次绕组由于接线方式的不同,线电压间有一定相位差。
以一次线电压作长针,把它固定在12点上,二次侧相应线电压相量作为短针,如果他们相隔330度,则二次线电压相量必定落在330°/30=11点,如右图所示。
如果相差180°,那么二次电压相量必定落在6点上,也就是说这一组三相变压器接线组别属于6点。
Y/Y连接如下图所示,原副边绕组不仅都是Y连接,而且原边和副边都以同极性端作为首端,因此从相量图上可以看出原、副边的电动势是同相位,所以应标记为“12”,即把这种连接标记为Y/Y-12连接组。
新标准用(y,y0)表示在图(b)中原、副边的极性不同,因此同相量图上可以看出原副边的180°相位差,所以应标记为“6”,即这种连接法成为Y/Y-6连接组(新标准用y,y6表示)。
变压器的基本工作原理和结构PPT课件
次端电压。 对三相变压器,铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下,允许长期通
过的电流,三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上,低 压绕组在内层,高压绕组套装在低压 绕组外层,以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形,然后 同芯地套在铁芯柱上 ,为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故,变压器油大量 汽化,油气冲破平安气道管口的密封玻璃,冲出变压器油 箱,防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕,用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质,改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量,使变 压器油膨胀,储油柜中变压器 油上升,温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少, 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时,产生的 热量使变压器油汽化,气体继 电器动作,发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重,变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
三相变压器接线组别.ppt
三相绕组的联结法
国产电力变压器常用Yyn、Yd和YNd三 种联结,前面的 大写字母表示高压绕组的 联结法,后面的小写字母表示低压绕组的 联结法,N(或n)表示有中点引出的情况。
变压器并列运行时,为了正确地使用三相 变压器,必须知道高、低压绕组线电压之 间的相位关系。下面说明高、低压绕组相 电压的相位关系.
若绕组相反,则高压绕组的上端与低压绕组 的下端为同名端,如图所示。
为了确定相电压的相位关系,高压和低压绕 组相电压向量的正反向统一规定为从绕组 的首端指向尾端。高压和低压绕组的相电 压既可能是同相位,亦可能是反相位,取 决于绕组的同名端是否同在首端和尾端。 若高压和低压绕组的首端同为同名端,相 电压Ua和UA应为同相,如图所示;若高压 和低压绕组的首端为非同名端,则UA和Ua 为反相,如图所示。
高低压绕组线电压的相位关系
三相绕组采用不同的联结时,高压侧的线 电压与低压侧的线电压之间(例如UAB与 Uab之间)可以形成不同的相位。为了表明 高低压线电压之间的相位关系,通常采用 “时钟表示法”,即把高低压绕组两个线 电压三角形的重心0和o重合,把高压侧线 电压三角形的一条中线(例如OA)作为时 钟的长针,指向钟面的12;再把低压侧线 电压三角形中对应的中线(例如oa)作为 短针,它所指的钟点就是该联结组的组号。
图三相变压器组及其磁路
• 接线组别
三相变压器的连接组别
连接组别:反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势(或 线电压)的相位关系。
三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有 关,而且还与三相绕组的连接方式有关。
三角形联结
• 把一相的末端和另一相的首端连接起来,
顺序连接成一闭合电路。两种接法:
三相心式变压器的磁路
变压器原理及接线组别详解演示文稿
ax与BY同相
by与CZ同相
cz与AX同相
C
∴ Y, d3
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《电机学》 第三章 变压器
EC
E A
X
C
AX-CZ-BY
10
绕组接法表示
10
①Y,y 或 YN,y 或 Y,yn ②Y,d 或 YN,d
③D,y 或 D,yn
④D,d
高压绕组接法大写,低压绕组接法小写,字母N、n是 星形接法的中点引出标志。
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《电机学》 第三章 变压器
11
联结组别:反映三相变压器连接方式及一、二次线电动 势(或线电压)的相位关系。
三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志 有关,而且还与三相绕组的连接方式有关。
理论和实践证明,无论采用怎样的连接方式,一、二次 侧线电动势(电压)的相位差总是30º的整数倍。
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(二)联结组
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1、高低压绕组中电势的相位
变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上, 并被同一主磁通链绕,当主磁通交变时,在高、低压 绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。
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同名端决于绕组的绕制方向
《电机学》 第三章 变压器
12
2、同名端
若高压绕组三相标志不变,低压绕组三相标志依次后移,可以 得到Yy4、Yy8连接组别。若异名端在对应端,可得到Yy6、Yy10 和Yy2连接组别。
※我国标准规定生产: Yyn0、YNy0、Yy0
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三相变压器极性及连接组别课件
极性的检测方法
通过测量绕组间的电 压来判断极性。
在实际应用中,可以 通过观察接线端子的 标记或使用相位表进 行测量。
使用专门的极性测试 仪器进行测量。
02
三相变压器连接组别介绍
连接组别的定义
连接组别
指三相变压器一、二次绕组的连 接方式,用来表示原、副边的电 压关系。
连接组别的确定
根据一、二次绕组的绕向和首尾 端相连接方式来确定。
连接组别混淆
不同的连接组别对应不同的接线方式 ,混淆可能导致设备性能下降或安全 问题。
缺乏理论知识
部分技术人员对三相变压器极性及连 接组别的理论知识掌握不足,导致在 实际操作中出现问题。
缺乏实践经验
新进技术人员可能由于缺乏实践经验 ,在操作三相变压器时无法准确判断 和解决问题。
问题分析与解决方案
分析
问题分析与解决方案
分析
理论知识不足主要是由于缺乏系统学习和培训所致。
解决方案
建议定期组织技术培训,加强对三相变压器极性及连接组别相关理论的学习。
问题分析与解决方案
分析
实践经验的缺乏是新进技术人员普遍 存在的问题。
解决方案
鼓励新进技术人员多参与实际操作, 积累实践经验,同时资深技术人员应 给予指导和帮助。
实验结果分析与结论
根据测量数据,分析各相绕组的极性及 连接组别。
将实验结果与理论进行对比,验证理论 根据实验结果,总结三相变压器极性及
知识的正确性。
连接组别的判断方法。
05
三相变压器极性及连接组 别的常见问题与解决方案
常见问题汇总
极性判断错误
在三相变压器中,极性的正确判断是 关键,错误的极性判断可能导致设备 无法正常工作。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示,P是电压互感器,Q是电流互感器,
如果两个互感器的变压比和变流比都是50,电压
表的示数为220V,电流表的示数为3A,则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A.11000V,150A
B.1100V,15A
C.4.4V,16.7A
D.4.4V,0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器,其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2, 副线圈负载电阻为 R, 等效电路如图所示,
求 R等效。
法一:U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图:P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图:P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比:U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系:因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比:由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系:原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意: ①若n1<n2,则U1<U2,这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2,则U1>U2,这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
变压器连接组别及绕组方式
变压器连接组别及绕组方式三相变压器的连接组一、三相绕组的连接方法常见的连接方法有星形和三角形两种;以高压绕组为例,星形连接是将三相绕组的末端连接在一起结为中性点,把三相绕组的首端分别引出,画接线图时,应将三相绕组竖直平行画出,相序是从左向右,电势的正方向是由末端指向首端,电压方向则相反;画相量图时,应将B相电势竖直画出,其它两相分别与其相差120°按顺时针排列,三相电势方向由末端指向首端,线电势也是由末端指向首端;三角形连接是将三相绕组的首、末端顺次连接成闭合回路,把三个接点顺次引出,三角形连接又有顺接、倒接两种接法;画接线图时,三相绕组应竖直平行排列,相序是由左向右,顺接是上一相绕组的首端与下一相绕组的末端顺次连接;倒接是将上一相绕组的末端与下一相绕组的首端顺次连接;画相量图时,仍将B相竖直向上画出,三相接点顺次按顺时针排列,构成一个闭合的等边三角形,顺接时三角形指向右侧,倒接时三角形指向左侧,每相电势与电压方向与星形接线相同;也就是说,相量图是按三相绕组的连接情况画出的,是一种位形图;其等电位点在图上重合为一点,任意两点之间的有向线段就表示两面三刀点间电势的相量,方向均由末端指向首端;连接三相绕组时,必须严格按绕组端头标志和接线图进行,不得将一相绕组的首、末端互换,否则会造成三相电压不对称,三相电流不平衡,甚至损坏变压器;二、单相绕组的极性三相变压器的任一相的原、副绕组被同一主磁通所交链,在同一瞬间,当原绕组的某一端头为正时,副绕组必然有一个电位为正的对应端头,这两个相对应的端头就称为同极性端或同名端,通常以圆点标注;变压器原、副绕组之间的极性关系取决于绕组的绕向和线端的标志;当变压器原、副绕组的绕向相同,位置相对应的线端标志相同即同为首端或同为末端,在电源接通的时候,根据椤次定律,可以确定标志相同的端应同为高电位或同为低电位,其电势的相量是同相的;如果仅将原绕组的标志颠倒,则原、副绕组标志相同的线端就为反极性,其电势的相向即为反相;当原、副绕组绕向相反时,位置相同的线端标志相同,则两绕组的首端为反极性;两绕组的感应电势反相;如果改变原绕组线端标志,则两绕组首端为同极性,两绕组的感应电势同相;三、连接组标号的含义和表示方法连接组标号是表示变压器绕组的连接方法以及原、副边对应线电势相位关系的符号;连接组标号由字符和数字两部分组成,前面的字符自左向事依次表示高压、低压绕组的连接方法,后面的数字可以是0——11之间的整数,它代表低压绕组线电势对高压绕组线电势相位移的大小,该数字乘以30°即为低压边线电势滞后于高压边红电势相位移的角度数;这种相位关系通常用“时钟表示法”加以说明,即以原边线电势相量做为时钟的分针,并令其固定指向12位置,以对应的副边线电势相量做为时针,它所指的时数就是连接组标号中的数字;四、连接组标号的判定一Y,y0连接组标号原、副绕组都是星形连接,且原、副绕组都以同极性端做为首端,所以原、副绕组对应的相电势是同相位;先画出原边相电势相量图,再按原、副绕组相电势同相位画出副边相电势相量图,根据相电势与线电势的关系,画出线电势相量,再将副边的一个线电势相量平移到原边对应的线电势相量上,且令它们的末端重合,就可看出它们是同相的,用时钟表示法看,它们均指在12上,这种连接组标号就是Y,y0;二Y,y6连接组标号原、副绕组仍为星形接线,但各相原、副绕组的首端为反极性画接线图时,原绕组不变,副绕组上下颠倒,竖直向下,电势正方向由末端指向首端,原、副绕组对应相电势反相;据此,按上述方法可画出相量图,并可知,原、副绕组相对应的线电势的相位移是180°,当原边线电势相量指向12时,对应的副边线电势相量将指在6的位置上,这种连接组标号就是Y,y6;原、副绕组均为星形连接的三相变压器,除了0、6两组连接组标号外,改变绕组端头标志,还可有2、4、8、10四个偶数的连接组标号数字;三Y,d11连接组标号原绕组做星形连接,副绕组为三角形顺接,各相原、副绕组都以同极性端为首端;按前述方法画出原、副绕组相电势相量图,再根据线电势和相电势的关系,画出线电势相量,将副边的一个线电势相量平移,使其末端与对应的原边线电势末端重合,可以看出,副边线电势滞后于对应的原边线电势相量330°,用时钟表示法可判定为Y,d11连接组标号;假如Y,d连接的三相变压器各相原、副绕组的首端为反极性,原绕组仍然不变,副绕组各相极性相反,且仍然顺接,按上述方法,就可判定是Y,d5连接组标号;将Y,d11和Y,d5中的副绕组端头标志逐相轮换,还将得到3、7、9、1四种连接组标号的数字;如上所述,连接组标号不仅与原、副绕组的连接方法有关,而且与它们的绕线方向及线端标志有关,改变这三个因素中的任何一个,都会影响连接组标号;连接组标号的数字共有12个,其中偶数和奇数各6个,凡是偶数的,原、副绕组的连接方法必定一致;凡是奇数的,原、副绕组连接方法必定不同;连接组标号是变压器并列运行的条件之一;五、连接组标号的测定测定连接组标号的方法有双电压表法、直流法和相位表法;现只学电压表法,测定连接组标号之前,通常应先测定原、副绕组的相对极性;一绕组极性的测定1、直流感应法:将高压边一相绕组的首端接电池正极,末端接电池负极,对应相低压边线端接检流计;按通电路时,若检流计指针正向偏转,则与检流计正极相连的必定是首端;若检流计反向偏转,则与检流计正极相连的必定是末端,按此确定标志,则原、副绕组的首端为同极性端;2、交流感应法:将同一相高、低压绕组的首端连接在一起,在高压边的两端加一个不超过250V的交流电压,然后分别测量高、低压边的电压,以及高、低压绕组末端间的电压;若高、低压绕组末端间电压等于高压边电压与低压边电压之差,说明高、低压边电压同相,即高低压绕组的首端为同极性端;或高、低压绕组末端间电压等于高、低压边电压之和,说明高、低压边电压反相,即高、低压绕组的首端不是同极性端;二连接组标号的测定将高压边A端和低压边a端连接在一起,在高压边加一个不超过250V最好为100V,便于计算的三相交流电压,用电压表依次测量B相原边首端与B相副边首端、C相副边首端之间的电压,C相原边首端与C相副边首端间的电压;当B相原边首端与C相副边首端间的电压等于C相原边首端与B相副边首端间的电压,且二者均B相原、副边首端间的电压时,为Y,y0连接组标号;当B相原、副边首端间的电压等于B相原边首端与C相副边首端间的电压,且二者均小于C相原边首端与B相副边首端间的电压时,为Y,d11连接组标号;三相变压器的磁路系统和空载电势波形一、三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统主要分为两类:一类是各相磁路彼此无关,实际存在于三相变压器组中,巨型变压器为了便于制造和运输,多采用三相变压器组;另一类是各相磁路彼此关联,三铁心柱变压器的磁路就属于此类,大多数电力变压器都是三相三铁心柱变压器,它有耗材少、效率高、占地面积小、维护简便的特点;三相变压器组是由三台单相变压器组成的,所以每相的主磁通各有独立的磁路,各相磁路互不影响,而且长短相同,因此三相磁通对称时,三相励磁电流是对称的;三相铁心柱变压器是三相的整体,所以三相磁路是相互关联的,任何一相的主磁通都借助其它两相的铁心柱作为回路;这种磁路结构可以看成是三个单相变压器磁路合并演变而成;设想将三个单相铁心的一个铁心柱贴合在一起,则三相磁路都以中间的铁心柱构成回路,从而可以用一个公共铁心柱代替,通过公共铁心柱的磁通是三相磁通之和,由于三相电压对称,所以三相磁通的总和为零,即任何瞬间公共铁心柱的磁通均为零,因此可将中间的铁心柱省去,形成组合的铁心;为了制造方便,将三个铁心柱排列在一个平面内,成为常见的三相心式变压器;由于中间一相的磁路要比旁边两相的磁路短,在三相磁通对称的情况下,中间一相的空载电流较小,使三相空载电流不对称,但空载电流与负载电流相比小得多,这种不对称对负载运行的影响可以略去不计;二、三相绕组连接方法和铁心磁路系统对相电势波形的影响在学习单相变压器空载电流时知道,当主磁通为正弦波时,由于铁心磁路饱和的影响,励磁电流为尖顶波,其中除基波外,还含有较强的三次谐波和其它高次谐波;在三相变压器中,励磁电注中的基波分量是对称系统,可在三相绕组中互成回路而流通;励磁电流中的三相谐波分量,各相的相位差是3乘以360°,任何瞬间,三次谐波电流不但大小相等而且相位相同,在无中线的星形连接中无法流通;励磁电流也因三次谐波不能出现而接近正弦波,主磁通波形不再是正弦波而变成平顶波,它不仅有基波而且含有三次及其它高次谐波;基波磁通产生基波电势,三次谐波磁通产生三次谐波电势,因此合成相电势的波形具有尖顶特性;可知三次谐波磁通引起相电势的畸变,而三次谐波磁通的大小不仅与磁路饱和程度有关,而且与变压器的磁路系统有关;总之,三相变压器相电势的波形与绕组的连接方法和铁心磁路系统都有关系;一Y,y联结的三相变压器当变压器原、副绕组均为星型连接且无中线时,三次谐波电流不能在绕组中流通,因此励磁电流为正弦波,主磁通为平顶波,这种情况下,主磁通的三次谐波分量的大小与磁路系统的型式有关;在三相变压器组中,磁路各自独立,基波磁通和三次谐波磁通均沿铁心磁路闭合,其磁阻很小,因些三次谐波磁通很大,加上其频率为基波频率的3倍,使其感应的三次谐波电势相当大,结果使相电势的波形严重畸变,呈尖峰状,可能引起绕组绝缘击穿,但在线电势中因三次谐波电势互相抵消而仍为正弦波;在三相铁心柱变压器中,三相磁路彼此关联,三次谐波磁通不能通过铁心闭合,只能溢出铁轭,借助油和油箱壁等形成回路,磁阻很大,所以三次谐波磁通很小,因此主磁通和相电势波形都很接近正弦波;但是三次谐波磁通通过油箱壁等铁件,将在其中感生涡流而引起局部发热及附加涡流损耗;综上所述,三相变压器组不能采用Y,y连接,而三相铁心柱变压器可采用Y,y连接,但从附加损耗考虑,对于容量大、电压高的三相铁心柱变压器不宜采用Y,y连接;二D,y和Y,d连接的三相变压器变压器原边作三角形连接时,三次谐波电流可在三角形回路内流过,于是主磁通及其在原、副绕组中的感应电势都是正弦波;原边为星形连接而副边为三角形连接时,原边空载电流中的三次谐波分量不能流通,因而主磁通和相电势中似乎应出现三次谐波,但因副边为三角形连接,三次谐波电势便在闭合的三角形回路内形成三次谐波环流,副边闭合回路的感抗远远地大于电阻,所以三次谐波环流几乎滞后三次谐波电势90°,副边三次谐波环流建立的三次谐波磁通又几乎与该三次谐波环流同相,因此副边三次谐波环流建立的三次谐波磁通与主磁通中的三次谐波分量反向,因而抵消了主磁通中三次谐波分量的作用,使合成主磁通及其感应电势都接近正弦波;因此,三相变压器中只要原、副边中有一边接成三角形,则不论磁路系统如何,相电势波形都可接近于正弦波;这主要是因为主磁通决定于原、副绕组的总磁势,三角形连接的绕组在原边或副边所起的作用是一样的;为了改善电势波形,总希望原、副边至少有一边为三角形连接;三绕组变压器当发电厂需要用两种不同电压向电力系统或用户供电时,或都变电站需要连接几级不同电压的电力系统时,通常采用三绕组变压器;三绕组变压器有高压、中压、低压三个绕组,每相的三个绕组套在一个铁心柱上,为了便于绝缘,高压绕组通常都置于最外层;升压变压器的低压绕组放在高、中压绕组之间,这样布置的目的是使漏磁场分布均匀,漏抗分布合理,不致因低压和高压绕组相距太远而造成漏磁通增大以及附加损耗增加,从而保证有较好的电压调整率和运行性能;降压变压器主要从便于绝缘考虑,将中压绕组放在高压、低压绕组之间;根据国内电力系统电压组合的特点,三相三绕组变压器的标准连接组标号有YN,yn0,d11和YN,yn0,y0两种;一、容量配置和电压比三绕组电力变压器各绕组的容量按需要分别规定;其额定容量是指三个绕组中容量最大的那个绕组的容量,一般为一次绕组的额定容量;并以此作为100%,则三个绕组的容量配置有100/100/50、100/50/100、100/100/100三种;三绕组变压器的空载运行原理与双绕组变压器基本相同,但有三个电压比,即高压与中压、高压与低压、中压与低压三个;二、基本方程式和等值电路三绕组变压器负载运行时,主磁通同时与三个绕组的磁通相交链,由三个绕组的磁势电流与匝数和乘积共同产生,因此,负载时的磁势平衡方程式为三个绕组的磁势之相量和等于励磁磁势相量即空载电流与一次绕组匝数的乘积,将副边折算到原边后,变为三侧电流之相量和等于空载电流相量;忽略空载电流,变为三侧电流之相量和等于零;三绕组变压器中,凡不同时与三个绕组相链的磁通都是漏磁通,其中仅与一个绕组相链而不与其它两个绕组相链的磁通称为自漏磁通;仅与两个绕组相链而不与第三个绕组相链的磁通,称为互漏磁通;每一个绕组的漏磁压降,都受到另外两个绕组的影响,因此,三绕组变压器的漏电抗与双绕组变压器的漏电抗含义不一样;为建立电压平衡方程式和等值电路,引入了等值电抗的概念,高、中、低压绕组的等值电抗包含各自绕组的自感电抗和绕组之间的互感电抗,与各绕组等值电抗相应的还有各自的等值阻抗,且均为折算到一次侧的数值;仿照双绕组变压器的分析方法,列出电势平衡方程式,即:一次侧电压相量等于一次电流在一次等值阻抗上的压降相量和二次电流折算值在二次等值阻抗上的负压降相量,以及二次绕组端电压负相量之和;也等于一次电流在一次等值阻抗上的压降相量和三次电流折算值在三次等值阻抗上的负压降相量,以及三次绕组端电压负相量之和;由磁势平衡方程式和电压平衡方程式可作出三绕组变压器的简化等值电路,它由二、三次等值阻抗并联,再怀一次等值阻抗串联组成;两个副绕组负载电流互相影响,当任一副绕组的电流变化时,不仅影响本侧端电压,而且另一副绕组的端电压也会随着变化;因为原边电流由两个副边电流决定,原边阻抗压降同时受到两个副边电流的影响,而原边电流在原边等值阻抗上的压降,直接影响副边电压;为了减小两个副边之间的相互影响,应尽力减小原边等值阴抗;三、参数的测定和试验三绕组变压器的短路试验要分别做三次,即高中压、高低压、中低太,不论做哪两侧之间的短路试验,都是将无关侧开路,相关侧一侧加压,另一侧短路;然后根据三个试验所得值,由公式可算出每个绕组的折算到一次侧的等值阻抗值;公式的语言描述如下:某一侧的等值阻抗等于与该侧有关的两个试验所得值之和,减去与该侧无关的试验所得值,得数除二;如一次侧的等值阻抗等于一、二次间的试验所得值加上一、三次间的试验所得值,减去二、三次间的试验所得值,得数再除二;由此可知,要减小一次侧的等值阻抗,就必须减小一、二次间的等值阻抗和一、三次间的等值阻抗,增大二、三次间的等值阻抗值,升压变压器之所以将低压绕组放在中间,就是为了使原边具有较小的等值阻抗;三绕组变压器高压绕组和低压绕组的线端标志与双绕组变压器相同,中压绕组的首、末端下标换成了m;自耦变压器自耦变压器与普通的双绕组和三绕组变压器的区别是它的原、副绕组之间不仅有磁的联系,而且有电的直接联系;它没有独立的副绕组,而是把原绕组的一部分匝数作为副绕组,也就是说,原、副绕组共用一部分绕组,这部分绕组称为公用绕组;一、基本电磁关系它的变比仍然等于原、副绕组的感应电势之比,等于原、副绕组的匝数之比,约等于原、副绕组端电压之比;负载运行时的磁势平衡方程式为原、副绕组磁势的相量和等于原绕组的空载磁势相量也即励磁磁势;当忽略空载电流时,为原、副绕组的磁势相量和等于零;通过变换可知,原边电流相量等于副边电流负相量与变比倒数之积;在原、副绕组公共部分的电流相量等于原、副边电流的相量和,等于副边电流相量的一减变比倒数倍;从上述关系可知,原、副边电流相位相差180°,流过绕组公共部分的电流的有效值,等于副边电流与原边电流有效值之差,等于副边电流有效值的一减变比倒数倍,或都通过变换可知,副边电流的有效值等于原边电流与公共绕组电流有效值之和;也就是说副边电流由两部分组成,一部分是从原边直接流过来的原边电流,另一部分是通过电磁感应从公共绕组感应而来的电流;显然公共绕组电流的有效值小于副边电流的有效值,与双绕组变压器流过副边电流的副绕组相比,自耦变压器公共绕组的导线截面可以小一些,而且变比愈接近于一,公共绕组的电流愈小,经济效益越高,通常变比在至2之间;自耦变压器的视在功率等于原边电压与电流之积,也等于副边电压与电流之积;将副边电流的有效值等于公共绕组电流与原边电流有效值之和代入,可知,视在功率由两部分组成,一部分为二次电压与公共绕组电流有效值的乘积,它是通过公共绕组电磁感应传递到副边的功率,占视在功率的一减变比倒数倍,称为电磁功率;另一部分为二次电压与一次电流的有效值的乘积,是由原边通过电传导的方式传递到副边的,占视在功率的变比倒数倍,称为传导功率;由于副边能直接从原边吸取一部分功率,所以自耦变压器的额定容量和计算容量是不同的,额定容量由输出功率决定,计算容量则由电磁功率决定;二、特点和应用自耦变压器的原、副绕组有电的直接联系,副边能直接从原边吸取部分功率;这是一个特点;正因为这样,自耦变压器的计算容量只有额定容量的一减变比倒数倍,而变压器的重量和尺寸决定于计算容量,因此,和相同容量的普通变压器相比,自耦变压器能节省材料,缩小体积,减轻重量;而且随着有效材料的减少,铜损和铁损也相应减少,从而提高了效率;另一方面,由于自耦变压器原、副边有电的直接联系,使电力系统中的过电压保护较为复杂;又因为自耦变压器的短路阻抗是相当于把绕组的串联部分仅属原绕组的部分作为原边,公共部分作为副边时的双绕组变压器的短路阻抗,其标么值较同容量的普通变压器小,帮短路故障电流较大;分裂变压器分裂变压器的结构特点是把其中一个或几个绕组分裂成几个部分,每个部分形成一个分支,几个分支之间没有电的联系;几个分支容量相同,额定电压相等或接近,可以单独运行或同时运行,可以承担相同或不同负载;分裂支路之间应具有较大的阻抗,而分裂路与不分裂绕组之间应具有相同的阻抗;通常把低压绕组作为分裂绕组,分裂成两个或三个支路,线端标志为小写字母加数字;不分裂的高压绕组由两个并联支路组成,线端标志不变;一、参数和等值电路当分裂绕组的几个分支并联成一个总的低压绕组对高压绕组运行时,称为穿越运行,此时变压器的短路阻抗称为穿越阻抗;当低压分裂绕组的一个分支对高压绕组运行时,你为半穿越运行,此时变压器的短路阻抗称为半穿越阻抗;当分裂绕组的一个分支对另一个分支运行时,称为分裂运行,此时变压器的短路阻抗称为分裂阻抗;分裂阻抗与穿越阻抗之比称为分裂系数,它是分裂变压器的基本参数之一,一般为3——4;三相双绕组双分裂变压器,每相有三个绕组:一个不分裂的高压绕组,它有两个支路,但总是并联的,实际上是一个绕组;两个相同的低压分裂绕组;故可以仿照三绕组变压器,得到由三个等值阻抗组成的等值电路;按照分裂阻抗的定义,分裂阻抗为两个分支之间的阻抗,它等于两分支短路阻抗之和,考虑到分裂绕组各分支排列的对称性,所以各分支短路阻抗相等,等于二分之一的分裂阻抗,等于二分之一分裂系数倍的穿越阻抗;穿越阻抗是两分支关联后对高压绕组间的阻抗,即穿越阻抗等于高压绕组的短路阻抗与分支短路阻抗的一半之和;所以有:。
变压器原理及接线组别(课堂PPT)
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一、三相变压器磁路系统
1、组式磁路变压器 特点:三相磁路彼此无关联,各相的励磁电流在 数值上完全相等
A
A
B
B C
C
X
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Y
Z
组式应用
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三相组式变压器优点是:对特大容量的变压器制造容 易,备用量小。但其铁芯用料多,占地面积大,只适 用于超高压、特大容量的场合。
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(一) 联结法
绕组标记
绕组名称
高压绕组 低压绕组
单相变压器
首端 末端
A
X
a
x
三相变压器
首端
末端
中性点
A、B、C X、Y、Z
N
a、b、c x、y、z
n
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或者有的记法
单相变压器 绕组名称
首端 末端
高压绕组 U1
U2
三相变压器
首端
末端
中性点
U1、V2、W1 U2、V2、W2
N
低压绕组 u1
Yy10、Yy2六种联结组别,标号为偶数。
若高压绕组三相标志不变,低压绕组三相标志依次后移, 可以得到Yy4、Yy8连接组别。若异名端在对应端,可得到 Yy6、Yy10和Yy2连接组别。
※我国标准规定生产: Yyn0、YNy0、Yy0
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4、 Yd1
Èa Èb Èc
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2、心式磁路变压器
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特点:三相磁路彼此有关联,磁路长度不等,当外 加三相对称电压时,三相磁通对称,三相磁通之和 等于零。
•••
ABC 0
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在结构上省去中 间的芯柱
三相变压器极性及连接组别 ppt课件
PPT课件
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②三相变压器每相原、付绕组的判别:
三相交压器有二套原、付绕组,为了使三相对称,一般 是每相原付绕组套在同一铁芯上。利用此特点,可以用 实验方法找出结构封闭.出线凌乱的三相变压器的三相 原、付绕组的对应关系。首先,可以用万用表测出同一 绕组的两个出线端,再根据六个绕组的电阻值大小区别 出高压绕组(电阻头)和低压绕组(电阻小),然后通过 给某极原绕组加一交流电压.万用表测三个付绕组感应 电动势,其中感应电动势最高的一个绕组即为加突流电 压的一相原绕组的付绕组,可以用同样方法找出第二相 绕组,剩下的即为第三相绕组。
PPT课件
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④三相变压器三个原绕组极性和判别
为了使三相变压器正确联接,必须对三相变压器三个原
绕组的极性于以正确的判别,由图8-2可知,三相变压器
的三相绕组是分别绕于三个铁芯柱上。而每相的原、付绕组
是绕在同一铁芯柱上的,并且每相的绕法是一致的,按图8
-2的绕法,三相变压器三个原边绕组的同名端为A、B、
三相变压器极性及联接组的判别2ppt课件试验目的?掌握测定单向变压器原付绕组出线端极性的方法?掌握测定三相变压器绕组性的方法?学会判别三相变压器的联接组号的方法三相变压器极性及联接组的判别3ppt课件试验原理?变压器极性的判别单向变压器原绕组极性的判别三相变压器每相原付绕组的判别每相原付绕组同名端的判别三相变压器三个原绕组极性和判别?三相变压器联接组的判别三相变压器极性及联接组的判别4ppt课件变压器极性的判别?单向变压器原付绕组极性的判别?由变压器的原理可知当变压器空载时在忽略原边绕组的漏电感和内电阻电压降的条件下可得u1e1u2e2?根据同名端又称对应端的定义若把图81中的单相变压器原付绕组的同名端xx用导线短接则?uaau1u2e1e2?uaa数值上为u1与u2之差即uaau1u2呈现减极性状态若把x和a导线短接即异名端相联时则?uaxu1u2e1e2e1e2?数值上uaxu1u2呈现加极性状态
变压器原理及接线组别
制线圈。
02
变压器主要类型及特 点
电力变压器
01
02
03
功能Байду номын сангаас
电力变压器是电力系统中 的核心设备,主要用于电 压的升降和电流的变换。
结构
主要由铁芯、绕组、油箱 、冷却装置和保护装置等 组成。
特点
具有较高的效率、稳定性 和可靠性,能够适应各种 复杂的电力环境。
自耦变压器
功能
自耦变压器是一种特殊的 变压器,其原边和副边共 用一部分绕组,具有升降 压和变换电流的功能。
Dyn11接线组别
适用于需要抑制高次谐波的场合,如电力电子设备、变频器等。
YNd11接线组别
适用于需要承受不平衡负载的场合,如电动机、电焊机等。
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变压器参数计算与选 型
额定电压与电流计算
确定输入/输出电压
01
根据应用需求,确定变压器的输入和输出电压等级。
计算额定电流
02
根据变压器的额定功率和电压,计算额定电流。
接线组别定义
变压器的接线组别是指变压器原、副 边绕组的连接方式及线电压的相位关 系。
接线组别分类
根据原、副边绕组的连接方式不同, 变压器接线组别可分为Yyn0、Dyn11 、YNd11等多种类型。
常见接线组别及其特点
1 2 3
Yyn0接线组别
高压侧为星形接法,低压侧为中性点引出的星形 接法,具有输出电压波形失真小、空载损耗低等 特点。
考虑电压波动
03
在实际应用中,考虑到电网电压的波动,需要选择具有一定电
压调节范围的变压器。
额定功率与容量选择
确定负载类型
根据负载的性质(如阻性、感性 或容性),选择合适的变压器额
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※我国标准规定生产: Yyn0、YNy0、Yy0
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《电机学》 第三章 变压器
4、 Yd1
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Èa Èb Èc
30º
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《电机学》 第三章 变压器
5、 Yd5
23
B
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ay
A cx
150º
Èab
zb
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C X、Y、Z
6、 Yd11
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《电机学》 第三章 变压器
7
或者有的记法
单相变压器 绕组名称
首端 末端
高压绕组 U1
U2
三相变压器
首端
末端
中性点
U1、V2、W1 U2、V2、W2
N
低压绕组 u1
u2
u1、v1、w1 u2、v2、w2
n
绕组标记
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《电机学》 第三章 变压器
两种三相绕组接线:星形联结、三角形联结
连接组I别 /I为 6(I,I6)
I,I表示初级、次级都是单相绕 组 0和6表示联结组号。 单相变压器的标准连接组I,I0
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《电机学》 第三章 变压器
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(三)、三相变压器的连接组别
联结组别:反映三相变压器连接方式及一、二次线电 动势(或线电压)的相位关系。
三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标 志有关,而且还与三相绕组的连接方式有关。
※ 单相变压器要点
1
1. 变压器基本工作原理 2. 变压器的额定值 3. 变压器磁路中的主、漏磁通 4. 铁心饱和时的励磁电流成分 5. 电势平衡、磁势平衡、功率平衡 6. 变压器的电抗参数(分析时和磁通对应) 7. 变压器的主要性能指标(电压变化率和效率) 8. 标幺值
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《电机学》 第三章 变压器
一、二次绕组的同极性端 异标志时,一、二次绕组 的电动势反相位。
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3、时钟表示法
14
高压绕组线电势——长针,永远指向“12”点钟
低压绕组线电势——短针,根据高、低压绕组线电势 之间的相位指向不同的钟点。
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《电机学》 第三章 变压器
例如 单相变压器
15
连接组I/别 I1为 (2I,I0)
9
把一相的末端和另一相的首端连接起来,顺序连接成一闭
合电路。两种接Βιβλιοθήκη :AB CAB C
EA EB EC
EA EB EC
XY
Z
XY
Z
ZB
EABEA BX
EAB EB
Z
A
ECEB
AX-BY-CZ
AY
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YC
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EC
EA
X
C
AX-CZ-BY
绕组接法表示
10
①Y,y 或 YN,y 或 Y,yn ②Y,d 或 YN,d ③D,y 或 D,yn ④D,d
注意abc 顺序错 过一个 铁心柱
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120º
《电机学》 第三章 变压器
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Yy总结
Yy联结的三相变压器,共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、 Yy10、Yy2六种联结组别,标号为偶数。
若高压绕组三相标志不变,低压绕组三相标志依次后移, 可以得到Yy4、Yy8连接组别。若异名端在对应端,可得到 Yy6、Yy10和Yy2连接组别。
8
1、星形联结 把三相绕组的三个末端连在一起,而把它们的首端引出
三个末端连接在一起形成中性点,如果将中性点引出, 就形成了三相四线制了,表示为YN或yn。
B
EAB EB
EBC
EA
ZX Y
EC
A
ECA
C
顺时针方向:A超前B超前C各120º
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2、三角形联结
高压绕组接法大写,低压绕组接法小写,字母 N、n是星形接法的中点引出标志。
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(二)联结组
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1、高低压绕组中电势的相位
变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上, 并被同一主磁通链绕,当主磁通交变时,在高、低压 绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。
理论和实践证明,无论采用怎样的连接方式,一、二 次侧线电动势(电压)的相位差总是30º的整数倍。
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《电机学》 第三章 变压器
※ 确定三相变压器联结组别的步骤
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①根据三相变压器绕组联结方式(Y或y、D或d)画出高、 低压绕组接线图;
②在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向;
③画出高压绕组电势相量图,根据单相变压器判断同一 相的相电势方法,将A、a重合,再画出低压绕组的电 势相量图(画相量图时应注意三相量按顺相序画);
④根据高、低压绕组线电势相位差,确定联结组别的标 号。
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1、 Yy0
A
B
C
18
aA
c
b
ÉAB Éab
x、y、z
C
B
X、Y、Z
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2、 Yy6
19
180º
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3、 Yy4
20
24
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A ay
330º
Èab bz
cx
C
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B X、Y、Z
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Yd联结组别总结: Yd联结的三相变压器,共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、
Yd11、Yd3六种联结组别,标号为奇数。
若高压绕组三相标志不变,低压绕组三相标志依次后移,可 以得到Y,d3、Y,d7连接组别。若异名端在对应端,可得到Y, d5、Y,d9和Y,d11连接组别。
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2、心式磁路变压器
4
特点:三相磁路彼此有关联,磁路长度不等,当外 加三相对称电压时,三相磁通对称,三相磁通之和 等于零。
•••
ABC 0
在结构上省去中 间的芯柱
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心式应用
5
节省材料,体积小,效率高,维护方便。大、中、小 容量的变压器广泛用于电力系统中。
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同名端决于绕组的绕制方向
《电机学》 第三章 变压器
2、同名端
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在任一瞬间,高压绕组的某一端的电位为正时,低压 绕组也有一端的电位为正,这两个绕组间同极性的一 端称为同名端,记作“˙”。
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《电机学》 第三章 变压器
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一、二次绕组的同极性端 同标志时,一、二次绕组 的电动势同相位。
3-8 三相变压器磁路、联结组、电动势波形
2
一、三相变压器磁路系统
1、组式磁路变压器 特点:三相磁路彼此无关联,各相的励磁电流在 数值上完全相等
A
A
B
B C
C
X
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Y
Z
《电机学》 第三章 变压器
组式应用
3
三相组式变压器优点是:对特大容量的变压器制造容 易,备用量小。但其铁芯用料多,占地面积大,只适 用于超高压、特大容量的场合。