相变压器12007-4-9王昊.ppt

第三章 三相变压器,主要内容：,2. 掌握三相变压器联接组的判别方法,3. 掌握三相变压器空载运行时主磁通、空载电流以及电动势的波形,1. 了解三相变压器磁路系统的特点,3-2 三相变压器的磁路系统,1.三相变压器组： 一种由三个单相变压器组成的变压器组；特点：三相 磁路彼此无关。,2.三铁心柱变压器,一般外加三相电压对称时， 三相磁通也对称：,三铁心柱变压器特点： 三相磁路彼此相关，一相磁路以另外两相磁路作为闭合磁路。,3. 两种三相变压器磁路结构对磁通的影响,思考：假设某励磁电流产生了平顶波的主磁通，分析两种三相变压器磁路结构对主磁通的影响。,平顶波磁通的分析：,结论：由于三相变压器组的三相主磁路彼此无关， 所以平顶波磁通分解得到的基波及三次谐波磁通 都沿各自的铁心主磁路闭合。,结论：由于三铁心柱变压器的三相主磁路彼此相关， 所以平顶波磁通分解得到的同大小、同相位的三次 谐波磁通不可能沿着 铁心磁路闭合，只能 沿变压器变压器油、 油箱壁等其它路径闭 合，这样三次谐波磁 通所遇到的磁阻显著 增加，会明显削弱三 次谐波磁通的幅值， 此种情况可认为变压 器的主磁通近似正弦 波，而不是平顶波。,3-4 三相变压器空载运行电动势波形,单相变压器：为了充分利用铁心，设计变压器时，额定运行点的磁通最大值 往往设计在铁心饱和段，由于磁路饱和，变压器空载时 与 的关系是非线性的，它们的波形不可能同时为正弦波。,结论： 对于单相变压器，在饱和情况下， 为尖顶波， 为正弦波。,分析： 前面已知空载电流为尖顶波，那么除基波 电流外， 还有3次谐波电流 ， 及5、7次等高次谐波电 流 。由于 5、7等高次谐波电流数 值较小，在近似分析时 认为尖顶波的空载电流 可分解为基波电流 及3次谐波电流 。,三相变压器：由于其三相绕组在电力系统中常见的接 法有两种：Y（星接）和D接（角接）。,Y接,接,一、三相变压器空载电流波形分析,2）如果一次绕组角接的三相变压器（比如Dd，Dy等） 空载运行，其空载电流应为什么形状的波形？,思考：,1）如果一次绕组星接的三相变压器（比如Yd，Yy等） 空载运行，其空载电流应为什么形状的波形？,假设三相变压器对称空载运行时每相空载电流 为尖顶波，那么其中每相都含有基波电流分量 和3次谐波电流分量 ；根据分析可知各相3次 谐波电流分量一定同大小、同相位。,三相变压器空载电流波形结论：,1）如果三相变压器一次绕组为Y接，决定了不可能为 空载电流中的3次谐波电流提供通道，这样一次Y接的 变压器空载运行时的空载电流接近正弦波。,2）如果三相变压器一次绕组为D接，那么3次谐波电流 会在闭合的角接绕组内形成环流，这样一次D接的变压 器空载运行时的空载电流认为是尖顶波。,一、三相变压器空载运行时相电动势波形分析,Yy接法的三相变压器组：,（正弦波）,Y接法,（平顶波）,绕组接法决定,磁路饱和决定,数学分解,都沿各自铁心主磁路闭合,基波磁通和3次谐波磁通,那么基波电势和3次谐波电势合 成就是为一相的感应电动势 ， 那么合成波形是什么样的？,结论：,实际一相电动势 波形会畸变。因 此Yy三相变压器 组在实际中不能 使用。,思考：线电动势的波形如何？,由于 很弱， 也很小 接近正弦。,三铁心柱式变压器：,所以1800KVA及以下容量的变压器可采用此接法。,二、 Y, d 接法,不同磁路、绕组连接对相电动势波形的影响,第二节 绕组的标志方式,目的：解决一二次绕组侧匝间相位的改变问题。 在本教材中，是利用电势 来比较相位,同名端：即同极性端，在绕组中产生感应电动 势的瞬时实际方向相同，同极性端与 绕组绕向有关，用“ ”表示。,1. 单相变压器绕组标志（I，I）,把高压绕组电动势相量看作为时钟的分 针，指向数字12，把低压绕组电动势相 量看作为时针，指向的数字即为钟点数。,高压绕组：首端标记为A，尾端标记 为X 低压绕组：首端标记为a， 尾端标记 为x,采用时钟法后，不必考虑绕组绕向，只要看变压器连接组标号即可知高低压绕组电动势的相位关系。,时钟法：,单相电力变压器连接组只有 和 两种。,(3)用时钟表示法 规定 矢量始终指向12点位置。 若 也在0位置则同相位，表示为I I0 若 也在6位置则反相位，表示为I I6,2.单相变压器的联结组别,(1)当A, a为同名端 （简化 ）与 （简化 ）为同相位。,(2)当A, a为异名端 与 为反相位。,从三个相绕组首端A、B、C通入电流，产生的各相磁通的方向指向同一个磁路节点，此时A、B、C三端点就是同极性端。三相绕组加三相对称电压时，其磁通总和必为零，即,对于三铁心柱三相变压器，不仅每相的原、副边绕组间存在极性端问题，而且三相绕组间存在相间极性问题。,高压绕组:首端 A、B、 C，尾端 X、Y、 Z，中线 N 低压绕组:首端 a、b、c，尾端 x、y、z，中线 n,3. 三相变压器绕组标志,三相绕组的标志方法：,1、星形接法 Y(Y y),相、线电动势关系：,一、三相绕组接法,第三节 三相变压器的连接组别,2、三角形接法 (D d),二、三相变压器的联接组别,1、Y,y 连接,2、Y,d 连接,4、结论： 1）Y y联结方式，只能得到偶数的联结组别。 2）Yd或D y联结方式，只能得到奇数的联结组别。 3）三相双绕组电力变压器的标准连接组： Yyn0, Yd11, Y