2009_9电机学-三相变压器01

内容回顾

变压器的参数测定

¾空载实验

实验目的：求出变比k、空载损耗p0 和激磁阻抗Z m

实验方法：低压边加额定电压。

参数计算：实验记录数据为线电压、线电流、三相功率，而在做参数计算时采用相电压、相电流、相功率；

归算至高压边。

¾短路实验

实验目的：求出负载损耗p

k 、短路阻抗Z

k

和短路电压

u k。

实验方法：高压边加低电压，使电流达到额定值。

参数计算：实验记录数据为线电压、线电流、三相功率，而在做参数计算时采用相电压、相电流、相功率。

标幺值（p.u值）

采用标幺值时，原、副边各物理量不需要进行归算。这是由于用标幺值表示时，归算值和未归算值相等。采用标幺值后，各物理量额定值的标幺值等于1。

%100)sin cos (%

100)sin cos (2*2*22×+=×+=∆φβφβφβφβk

k kx kr x r u u U 负载性质：感性

容性

阻性

三相变压器

¾本章研究的重点问题

目前各国电力系统均采用三相制，故使用最广泛的是三相变压器。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。因此，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。本章将研究三相变压器的几个特殊问题：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

各相磁路彼此相关——三相心式变压器

说明：1）现在应用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。

§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。

¾单相变压器的联结组

同名端：单相变压器的原、副绕组链着同一个主磁通

Φ

m ，当主磁通交变时，在两个绕组所对应的电动势

之间会有对应的极性关系，即任一瞬间，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。（楞次定律）

规定正方向：为了比较两个绕组感应电动势的相位，规定电动势的正方向为由末端指向首端。

联结组的表示方法：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。

同名端标记为首端：I,I0联结组；非同名端标记为首端：I,I6联结组

¾单相变压器的联结组

结论：1）单相变压器的联结组与标号、绕向有关。

2）凡同名端标为首端(或末端)的为I,I0；凡异名端标为首端(或末端)的为I,I6 。

三相变压器绕组的首、末端标志如下：

A、B、C代表高压绕组的三相首端，X、Y、Z代表高压绕组的三相末端。

a、b、c代表低压绕组的三相首端，x、y、z代表低压绕组的三相末端。

在三相变压器中，不论高压绕组或低压绕组，我国主要采用星形联结和三角形联结两种。

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。