电机学-三相变压器(1)

§3-2三相变压器的电路系统－绕组的联结和联结组
联接组：三相变压器的电路系统是由三相绕组连接组成的。不 同的联结方式，以及绕组的绕向、标记不同，会影响到原、副 边线电动势的相位，根据变压器原、副边线电动势的相位关系， 把变压器绕组的不同联结和标号分成不同的组合，称为联接组。 体现变压器原、副边线电动势的相位关系。
E XA E
YX Z
EYB
AB
XY
(a)
ZC
E BC
B
(b)
Ø三相变压器的联结组 一种是按A—Y、B—Z、C—X顺序联结
一种按A—Z、B—X、C—Y逆序联结
Ø三相变压器的联结组
线电动势三角形重心重合法 ：将低压边三相线电动势位形图平 移到高压边三相线电动势位形图内，并使两个三角形的重心置 合，重心O到顶点A的线段 O A作为时钟的长针，并指向0点, 线
zxy
(a)
(b)
(c)
图3-14 已知联结组作绕组的联结
Ø三相变压器的联结组
说明：联结组的数目很多，为了制造和并联运行方便．我国国 家标准规定只生产Y,yn0；Y,d11；YN,d11；YN,y0；Y,y0等五种， 其中前三种最常用。
Y,yn0联结组副边可以引出中线成为三相四线制，用作配电变压 器时可兼带照明负载和动力负载；
三相心式变压器：磁路系统中每相主磁通都要经另外两相的磁 路闭合，故各相磁路彼此相关。三相磁阻不相等。当外施三相 对称电压时，三相空载电流不相等，B相最小，A、C两相大些。
§3-1 三相变压器的磁路系统
Ø三相变压器的磁路系统 说明：1）现在用得较多的是三相心式变压器，它具有消耗材料 少、价格便宜、占地面积小、维护简单等优点。 2）在大容量的巨型变压器中以及运输条件受限制的地方， 为了便于运输及减少备用容量，往往采用三相变压器组。
第三章 三相变压器
Ø本章研究的重点问题
目前各国电力系统均采用三相制，故使用得最广的是三相 变压器。
从运行原理上看，三相变压器在对称负载下运行时，各相 的电压、电流幅值相等，相位互差120度，故可以取三相中的 任一相来研究，即三相问题可以简化成单相问题
第二章中所列的基本方程式、等效电路、相量图以及性能 计算公式等等，对于三相变压器仍然适用
Ø单相变压器的联结组
同名端：一个绕组的某一端的电位为正时，另一绕组必有一个 端点的电位也为正，这两个对应的端点称为同极性端或同名端。 一般在对应的两端点旁加一黑点来表示。
同名端的确定方法：当电流都从同名端流入时，它们产生的磁 通应该是方向一致的。
§3-2三相变压器的电路系统－绕组的联结和联结组
Ø单相变压器的联结组
Y,d11联结组用在副边电压超过400伏的线路中。这时变压器的 一边接成三角形．对运行有利(详见下节)。
三相绕组的联结：星形联结和三角形联结
三相变压器绕组的首、末端标志如下：
A、B、C代表高压绕组的首端，X、Y、Z代表高压绕组的末端
a、b、c代表低压绕组的首端，x、y、z代表低压绕组的末端
在三相变压器中，我国主要采用星形联结和三角形联结两种
ECA
A E AB B EBC C
E XA EYB
E ZC
A
ECA E ZC
用试验方法找出它的联结组别。
按图接线，联结Xx，在AX端加一低电压，测出UAa、UAX
和Uax，若UAa=UAX－Uax，则为I,I0 ，称为减极性，若
UAa=UAX＋Uax则为I,I6 ，称为加极性。 减极性和加极性是可以改变的。如一台加极性变压器只要
改变副边标号即变为减极性变压器。
Ø三相变压器的联结组
段oa 所指钟时序数即为联结组的标号
Y,y0联结： A B C
A
a
XY Z abc
xyz
co b
C
B
a
yx czb
Y,y6联结：
ABC
A
XY Z abc
xyz
(a)
b oc
C
a
B
b
c
z
yx
a (b)
Y,y4联结：把Y,y0标志的副边标号顺移一个铁心柱，即把原来的
b相，现标为a相：把c相作为b相；把a相作为c相。原边的A相绕组
讨论：变压器的联结组与绕组的绕向相关。图3-4是原、副边 绕组绕向相反的情况。图3-4(a)标志为I,I6，图3-4(b)标志为 I,I0 。
A
X E XA
a x
E xa
I,I0
(a)
图3-4
E XA
A
X E XA
E xa
x a
E xa
I,I6
(b)
不同绕向的两种标志法
E XA E xa
单相变压器的极性测定：对于一台已制好的单相变压器，可以
同名端为首端
异名端为首端
EXA
来自百度文库
EXA
A
A
X EXA
a x
Exa
Exa
X EXA
x a
Exa
Exa
图3-3 首末端的两种标法
规定正方向：规定电动势的正方向为由末端指向首端。
联结组表示方法：时钟表示法－把高压绕组的电动势相量看成 时钟的长针，低压绕组的电动势相量看成短针，把长针指到0点 不动，短针所指的时数作为联结组的标号。
时钟表示法可以形象地表示原、副边电动势的相位关系。 同名端为首端：I,I0联结组；异同名端为首端：I,I6联结组
A
EXA
A
EXA
X EXA
a x
Exa
Exa
X EXA
x a
Exa
Exa
§3-2三相变压器的电路系统－绕组的联结和联结组
Ø单相变压器的联结组
同名端标记为首端：I,I0联结组
Ø单相变压器的联结组
XY Z abc
x yz
(a)
A
a
bo
C
c
ay
b a
B
b z
cx (b)
Y,d5联结
ABC
XY Z abc
x yz
(a)
A
c
bo a
C
a
B
cx
b z
a y (b)
根据电动势位形图来作出三相绕组的联结：已知一变压
器的三相绕组如图试画出Y,d3的绕组联结图
ABC A
cx
a
C
b
o
zb
y a
B
XY Z cab
实际上和副边的c相绕组同套在一个铁心柱上
ABC
A
c
XY Z cab
boa
C
B
c
z xy
yx bz a
(a)
(b)
图3-11 Y,y4联结组
讨论：用类似的方法，可以得到Y,y8，Y,y10和Y,y2联结组。总之，Y,y联 结方式，可得到0、2、4、6、8、10偶数组号的六种联结组。
Y,d11联结：
ABC
本章将研究三相变压器的几个特殊问题。即磁路系统、联 结组、电动势、空载电流及磁通波形，以及不对称运行等问题
§3-1 三相变压器的磁路系统
各相磁路彼此无关－三相变压器组
Ø三相变压器的磁路系统 各相磁路彼此相关－三相心式变压器
三相变压器组：三台单相变压器组成，各相的磁通沿各自磁路 闭合，磁路系统彼此无关。主磁通对称，空载电流对称。