电机学3-2三相变压器空载运行电动势波形

空载励磁电流波形
3-4 三相变压器空载运行电动势波形
三相变压器：与接法有关。 三相变压器：与接法有关。
则主磁通Φ 为平顶波。 若正弦波励磁电流 i0 ，则主磁通 m为平顶波。 基波Φ1 占90％以上 基波 90％ Φm 3次谐波Φ3 次谐波Φ 次谐波 5次谐波 5 很小，可以忽略 次谐波Φ 很小， 次谐波
i0的谐波含量i03
i(t)
三相激磁电流
i01 i03
ωt
1. Y, y接法 y接法
对于Y接 中不包括三次谐波， 对于 接，由于 i0 (t)中不包括三次谐波，其波形接 近正弦波， 近正弦波， i0 (t) 为正弦波 ⇒φ(t)为平顶波
基波 则: Φ 5 3 、 等谐波
磁通与电势的相位关系
1800KVA及以下用此接法。 及以下用此接法。 及以下用此接法 很弱， 接近正弦。 由于 φ3 很弱，⇒e3也很小 ⇒∑eφ = e1φ + e3φ 接近正弦。
2. Y, d接法 d接法
(1)分析方法一 (1)分析方法一
基波⇒e1φ 边激磁电流为正弦→磁通为 原边激磁电流为正弦 磁通为 e13φ ⇒ 平顶波 三次谐波⇒e3φ e 23φ
为尖顶波，磁通为正弦(无三次谐波 为尖顶波，磁通为正弦 无三次谐波) 无三次谐波
5. Y,y n接法：要求别对相电动势波形影响
励磁电流 三次谐波 Y, y 心式 Y, y 组式 Y N, y Y, y n 无 主磁通 三次谐波 弱 (走漏磁路 走漏磁路) 走漏磁路 强 (走主磁路 走主磁路) 走主磁路 无 相电动势 应用 1800KVA 以上不用 不用
3-4 三相变压器空载运行电动势波形
i 单相变压器：在饱和情况下， 单相变压器：在饱和情况下，0 (t) 为尖顶波
为正弦波。 ⇒φ(t) 为正弦波。
若 i0 (t为正弦波， 为正弦波， ) 为平顶波， 为平顶波， ⇒φ(t) 电动势也为平定波， 电动势也为平定波， 不利变压器运行。 不利变压器运行。
正弦
无 经中线) 有(经中线 经中线 经中线) 有(经中线 经中线
尖顶
正弦
可用
无 可略去
正弦 接近正弦
可用 可用
Y, d (D, y) 有(∆中有 中有) 中有
φ
e
Φm
0
ωt
(1)组式变压器： (1)组式变压器： 组式变压器
φ1 ⇒感应出基波相电动势e1φ ⇒eφ = e1φ + e3φ φ φ3 ⇒感应出三次谐波相电动势e3φ 尖顶相电动势对变压器相绕组绝缘不利，不用此接法。 尖顶相电动势对变压器相绕组绝缘不利，不用此接法。
(2)心式变压器 (2)心式变压器：
i0 = i11 + i23
则：励磁电流 i0 由一次绕组 正弦波的空载电流和二次绕 组的3次谐波电流共同产生。 组的 次谐波电流共同产生。 次谐波电流共同产生
i0 = i11 + i23
i0 i11 i23
谐波环流i 共同建立。 谐波环流 23共同建立。
a
b i23
c
可认为变压器中的磁通是由原边正弦i 可认为变压器中的磁通是由原边正弦 11 和副边三次
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 副边)对原边三次谐波 边产生三次谐波磁通，此磁通(副边 对原边三次谐波 作用，使三次谐波合成磁通减弱， 磁通起去磁作用，使三次谐波合成磁通减弱，从而
相电动势接近正弦波。 三次谐波电动势减弱 ⇒ eφ 相电动势接近正弦波。
(2)分析方法二 (2)分析方法二
结论：在双绕组变压器中， 结论：在双绕组变压器中，当电流只存在于一个绕组 中时，则该电流具有励磁作用。 中时，则该电流具有励磁作用。e23φ在闭合的 副边绕组中产生三次谐波电流i 副边绕组中产生三次谐波电流 23，该电流只存 在于二次绕组中，则此电流具有励磁作用。 在于二次绕组中，则此电流具有励磁作用。 励磁作用
波 结论：i0 ( 尖顶波) ⇒φ ( 正弦 ) ⇒eφ ( 正弦波)
3. D, y接法 y接法
接法的情况相同。 与Y, d接法的情况相同。即： 接法的情况相同
i0 = i11 + i13
i0 ( 尖 波) ⇒φ ( 正 波) ⇒eφ ( 正 波) 顶 弦 弦
4. Y N,y接法：原绕组中有中线，励磁电流 N,y接法 原绕组中有中线， 接法：