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文档简介

1、第第 五五 章章 三三 相相 变变 压压 器器5-1 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统5-2 三相变压器的衔接法和连结组三相变压器的衔接法和连结组5-4 三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转5-1 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统5-2 三相变压器的衔接法和连结组三相变压器的衔接法和连结组5-4 三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转5-3 衔接组接法和磁路系统对电势衔接组接法和磁路系统对电势波形的影响波形的影响5-3 衔接组接法和磁路系统对电势衔接组接法和磁路系统对电势波形的影响波形的影响本章根本要求本章根本要求1. 熟练掌握变压器的联接组别的断定方法,并能熟练掌握变压

2、器的联接组别的断定方法,并能根据绕组接线图判别其联接组别,或按照给出的根据绕组接线图判别其联接组别,或按照给出的联接组别画出绕组接线图。联接组别画出绕组接线图。3. 了解三相变压器绕组联接组和磁路系统对电势了解三相变压器绕组联接组和磁路系统对电势波形的影响。波形的影响。2. 掌握三相变压器并联运转的条件,掌握变压器掌握三相变压器并联运转的条件,掌握变压器并联运转的计算。并联运转的计算。目前各国电力系统均采用三相制,实践上运用最广目前各国电力系统均采用三相制,实践上运用最广泛的是三相变压器。泛的是三相变压器。三相变压器可以由三个单相变压器组成,这种三相三相变压器可以由三个单相变压器组成,这种三相

3、变压器称为三相变压器组;变压器称为三相变压器组;由铁轭把三个铁心柱连在一同的三相变压器,称为由铁轭把三个铁心柱连在一同的三相变压器,称为三相心式变压器。三相心式变压器。当三相变压器在对称负载运转时,各相电压、电当三相变压器在对称负载运转时,各相电压、电流大小相等,相位上彼此相差流大小相等,相位上彼此相差120,故可取一相进,故可取一相进展分析。展分析。单相变压器所述的方法及其结论完全适用与三相变单相变压器所述的方法及其结论完全适用与三相变压器在对称负载下的运转情况。压器在对称负载下的运转情况。在本章中主要引见三相变压器的特点。在本章中主要引见三相变压器的特点。5-1 三相变压器的磁路系统三相变

4、压器的磁路系统三相变压器的磁路系统可分成各相磁路彼此无关和三相变压器的磁路系统可分成各相磁路彼此无关和彼此相关的两类。彼此相关的两类。一、磁路彼此无关一、磁路彼此无关三相变压器组是由三台单相变压器组成的,见图。三相变压器组是由三台单相变压器组成的,见图。三相变压器组的特点:三相变压器组的特点:三相变压器组的磁路属于彼此无关系的一种。三相变压器组的磁路属于彼此无关系的一种。 三相之间只需电的联络,没有磁的联络。三相之间只需电的联络,没有磁的联络。每相的主磁通沿各自的磁路闭合,彼此毫无关系。每相的主磁通沿各自的磁路闭合,彼此毫无关系。当原方外施电压对称时,三相主磁通对称,所以当原方外施电压对称时,

5、三相主磁通对称,所以三相空载电流对称三相空载电流对称 。A Xa xBYb yC Zcz三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统特点:三相之间既有电的联络,又有磁的联络。特点:三相之间既有电的联络,又有磁的联络。二、磁路彼此相关二、磁路彼此相关三相心式变压器的各相磁路彼此相关。三相心式变压器的各相磁路彼此相关。 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统三相对称三相对称三相对称三相对称三相心式变压器是从三相变压器组演化过来的,见图三相心式变压器是从三相变压器组演化过来的,见图 AXaxBYbyCZcz当外施三相对称电压时,三相空载电流便不相等,当外施三相对称电压时,三相空载电流便不相等,B相最小

6、,相最小,A、C两相大些,但由于变压器的空载电两相大些,但由于变压器的空载电流很小,它的不对称对变压器负载的影响很小,可流很小,它的不对称对变压器负载的影响很小,可忽略不计。忽略不计。在这种变压器中,三在这种变压器中,三相磁路长度不等,中相磁路长度不等,中间间B相最短。相最短。A、C两两相较长,所以三相磁相较长,所以三相磁阻不相等。阻不相等。三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统5-2 三相变压器的联接法和联接组三相变压器的联接法和联接组绕组名称绕组名称单相变压器单相变压器三相变压器三相变压器中性中性点点首端首端末端末端首端首端末端末端高压绕组高压绕组AXA、B、CX、Y、ZN低压绕组低压绕

7、组axa、b、cx、y、zn中压绕组中压绕组AmXmAm、Bm、CmXm、Ym、ZmNm三相变压器中,不论一次绕组或二次绕组,我国主要三相变压器中,不论一次绕组或二次绕组,我国主要采用星形和三角形两种结合。采用星形和三角形两种结合。三相变压器的衔接组三相变压器的衔接组星形联接星形联接三角形联接三角形联接把三相绕组的三个末端把三相绕组的三个末端X、Y、Z联接在一同,联接在一同,而把它们的首端而把它们的首端A、B、C引出,便是星形结合引出,便是星形结合Y接法用字母接法用字母Y或或y表示。表示。把一相绕组的末端和另一相把一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一同,依次绕组的首端连在一同,依次联接成一闭

8、合回路,然后从联接成一闭合回路,然后从首端首端A、B、C引出,如下图,引出,如下图,便是三角形结合,用字母便是三角形结合,用字母D或或d表示。表示。ZCABXYAEBECEABCXYZAEBECE三相变压器的联接组三相变压器的联接组三、单相变压器高、低压绕组间电势的相位关系三、单相变压器高、低压绕组间电势的相位关系2. 感应电势参考方向的规定:感应电势参考方向的规定:单相变压器的首端和末端有两种不同的标法,不同单相变压器的首端和末端有两种不同的标法,不同的标法所得到的原、副方电势之间相位不同;的标法所得到的原、副方电势之间相位不同;感应电势的方向均规定从末端指向首端。感应电势的方向均规定从末端

9、指向首端。3. 首末端的标法:首末端的标法:一种是将原、副方的同极性端都标为首端一种是将原、副方的同极性端都标为首端 ,这时原、,这时原、副方电势同相位;副方电势同相位; 另一种标法是把原、副线圈的非同极性端作为首端,另一种标法是把原、副线圈的非同极性端作为首端,这时原、副方电势反相位。这时原、副方电势反相位。 1. 同极性端:变压器的原、副线圈被同一磁通所交同极性端:变压器的原、副线圈被同一磁通所交链,当链,当交变时,原副线圈中感应电势有一定的极交变时,原副线圈中感应电势有一定的极性关系,用同名端表示。性关系,用同名端表示。三相变压器的衔接组三相变压器的衔接组EAEa*AXaxEAEa*相位

10、关系相位关系: :EAEaEAEaAXax4. 联接组别联接组别时钟表示法时钟表示法把高压线圈的电势相量看成是长针,低压线圈的电势把高压线圈的电势相量看成是长针,低压线圈的电势相量看是成短针,把长针指到零相量看是成短针,把长针指到零(12)点,看短针指在点,看短针指在哪一个数值上,就把这个数字作为衔接组的组号。哪一个数值上,就把这个数字作为衔接组的组号。 I,I0I,I6国家规范规定:单相变压器以国家规范规定:单相变压器以I,I0为规范衔接组。为规范衔接组。三相变压器的衔接组三相变压器的衔接组衔接组号:反映了三相变压器衔接方式及原、副边衔接组号:反映了三相变压器衔接方式及原、副边线电动势或线电

11、压的相位关系。线电动势或线电压的相位关系。三相变压器的衔接组号不仅与绕组的绕向和首末端三相变压器的衔接组号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衔接方式有关。标志有关,而且还与三相绕组的衔接方式有关。四、三相变压器的衔接组别四、三相变压器的衔接组别1. 判别联接组的方法判别联接组的方法(1) 由联接图确定联接方式。由联接图确定联接方式。(2) 在联接图上标出高、低压绕组的线电动势和相电在联接图上标出高、低压绕组的线电动势和相电动势。线电势的方向从双下标的第一个字母的相指动势。线电势的方向从双下标的第一个字母的相指向第二个字母的相。向第二个字母的相。(3) 画出高压绕组的电动势相量

12、图。画出高压绕组的电动势相量图。(4) 画出低压绕组的电动势相量图。画出低压绕组的电动势相量图。顺顺接接逆逆接接A B CX Y ZA B C X Y Z三相变压器的联接组三相变压器的联接组先画相电势相量,再画线电势相量。先画相电势相量,再画线电势相量。(5) 判别结合组号,写出结合组。判别结合组号,写出结合组。找出某个对应的高、低压绕组的线电动势的相位找出某个对应的高、低压绕组的线电动势的相位差,确定钟点数。差,确定钟点数。三角形结合的两种方式三角形结合的两种方式2. Y,y联接的三相变压器的结合组别联接的三相变压器的结合组别EA EB ECA B C X Y Za b c n x y zE

13、a Eb EcECEAEBABCEABabc结合组结合组: Y,yn0EaEbEcEab三相变压器的联接组三相变压器的联接组以同名端为首端以同名端为首端 EAB=EB-EA2. Y,y联接的三相变压器的结合组别联接的三相变压器的结合组别EA EB ECA B C X Y Za b c n x y zEa Eb EcECEAEBABCEABabc结合组结合组: Y,yn6EaEbEcEab三相变压器的联接组三相变压器的联接组以非同名端为首端以非同名端为首端 EAB=EB-EAEaEAB3. D,d联接的三相变压器的联接组别联接的三相变压器的联接组别EA EB EC Ea Eb Ec A B C

14、X Y Za b c x y zEAECEBABCEcEbcab联接组号联接组号: D,d10三相变压器的联接组三相变压器的联接组原副边衔接不同时原副边衔接不同时Eb= Eab-EA= EAB EabEAB3. D,d联接的三相变压器的联接组别联接的三相变压器的联接组别EA EB EC A B C X Y ZEAECEBABC联接组号联接组号: D,d0三相变压器的联接组三相变压器的联接组原副边衔接一样时原副边衔接一样时-EA= EABEa Eb Ec a b c x y zEabEaEcEbabc-Ea= Eab4. Y,d联接的三相变压器的联接组别联接的三相变压器的联接组别Ea Eb Ec

15、 a b c x y z联接组号联接组号: Y,d11EA EB ECA B C X Y ZECEAEBABCEABcabEb= EabEcEaEbEab三角形为逆接时三角形为逆接时三相变压器的联接组三相变压器的联接组 EAB=EB-EA4. Y,d联接的三相变压器的结合组别联接的三相变压器的结合组别联接组号联接组号: Y,d1EA EB ECA B C X Y ZECEAEBABCEABEa Eb Ec a b c x y zEcEaEbEab-Ea= Eab三角形为顺接时三角形为顺接时三相变压器的联接组三相变压器的联接组 EAB=EB-EAcab三相变压器的衔接组三相变压器的衔接组不论是不

16、论是Y,y结合组还是结合组还是Y,d结合组,假设原绕组的三相结合组,假设原绕组的三相标志不变,把副绕组的三相标志标志不变,把副绕组的三相标志a、b、c顺序改为顺序改为c、a、b(相序不能变相序不能变),那么副边绕组的各线电动势相量,那么副边绕组的各线电动势相量将分别转过将分别转过120,相当于转过,相当于转过4个钟点;个钟点;假设改标志为假设改标志为b、c、a,那么相当于转过,那么相当于转过8个钟点。个钟点。对对Y,y结合而言,可得结合而言,可得0、4、8、6、10、2等六个偶等六个偶数组号;数组号;对对Y,d结合而言,可得结合而言,可得11、3、7、5、9、1等六个奇等六个奇数组号。数组号。

17、以上分析可见,不同的衔接方式有不同的衔接组别;以上分析可见,不同的衔接方式有不同的衔接组别;三相变压器的衔接组三相变压器的衔接组变压器结合组的种类很多,为了制造和并联运转时变压器结合组的种类很多,为了制造和并联运转时的方便:的方便:Y,yn0结合组的副边可引出中性线,成为三相四线制,结合组的副边可引出中性线,成为三相四线制,用作配电变电器时可兼供动力和照明负载。用作配电变电器时可兼供动力和照明负载。Y,d11结合组用于副边电压超越结合组用于副边电压超越400V的线路中,这时的线路中,这时二次侧接成三角形,对运转有利。二次侧接成三角形,对运转有利。YN,d11结合组主要用于高压输电线路中,使电力

18、系结合组主要用于高压输电线路中,使电力系统的高压侧有能够接地。统的高压侧有能够接地。我国规定我国规定Y,yn0;Y,d11;YN,d11;YN,y0和和Y,y0等五等五种作为三相双绕组电力变压器的规范结合组。种作为三相双绕组电力变压器的规范结合组。其中以前三种最为常用。其中以前三种最为常用。5-3 三相变压器的结合法和磁路三相变压器的结合法和磁路系统对电势波形的影响系统对电势波形的影响在单相变压器中,当外加电压在单相变压器中,当外加电压u1是正弦波时,电动是正弦波时,电动势势e1及产生及产生e1的主磁通也应是正弦波,但由于磁路的主磁通也应是正弦波,但由于磁路饱和的关系,空载电流饱和的关系,空载

19、电流i0将是尖顶波,其中除基波将是尖顶波,其中除基波外,还含有较强的外,还含有较强的3次谐波和其它高次谐波。次谐波和其它高次谐波。对三相变压器中,由于原、副边绕组的联接方法不对三相变压器中,由于原、副边绕组的联接方法不同,空载电流中不一定能含有同,空载电流中不一定能含有3次谐波分量,这就将次谐波分量,这就将影响到主磁通和相电动势的波形,并且这种影响还影响到主磁通和相电动势的波形,并且这种影响还与变压器的磁路系统有关。与变压器的磁路系统有关。一、一、Y,yY,y联接三相变压器的电势波形联接三相变压器的电势波形绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响正弦空载电流产生

20、的主磁通波形正弦空载电流产生的主磁通波形电路中已分析过,电路中已分析过,3次谐波电流因构成零序对称组,次谐波电流因构成零序对称组,而不能存在于无中性线星形结合的对称三相电路中。而不能存在于无中性线星形结合的对称三相电路中。因此当原绕组采用星形结合且无中性线引出时,空因此当原绕组采用星形结合且无中性线引出时,空载电流中不能够含有三次谐波分量,空载电流就呈载电流中不能够含有三次谐波分量,空载电流就呈正弦波形正弦波形5次及其以上的高次谐波,由于其值不大,次及其以上的高次谐波,由于其值不大,可不计。可不计。由于变压器磁路的饱由于变压器磁路的饱和特性,正弦波形的和特性,正弦波形的空载电流,鼓励出呈空载电

21、流,鼓励出呈平顶波的主磁通,如平顶波的主磁通,如下图。下图。 1i0i0 3OO t t经过分析可知:平顶波主磁通中除基波磁通经过分析可知:平顶波主磁通中除基波磁通1外,还外,还含有含有3次谐波磁通次谐波磁通3 。3次谐波磁通多大,影响如何,这取决于磁路系统的次谐波磁通多大,影响如何,这取决于磁路系统的构造,现分三相变压器组和三相心式变压器两种情构造,现分三相变压器组和三相心式变压器两种情况来讨论。况来讨论。1. 三相变压器组三相变压器组 3可以在铁心中存在,所可以在铁心中存在,所以以 为平顶波,感应电动为平顶波,感应电动势势e为尖顶波为尖顶波,其中的三次其中的三次谐波幅值可达基波幅值的谐波幅

22、值可达基波幅值的45%60%,如图。,如图。绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响0Y,y联接三相变压器的相电动势波形联接三相变压器的相电动势波形 t e ee1e3绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响但经过油箱壁时将产生涡流损耗,呵斥部分过热,降但经过油箱壁时将产生涡流损耗,呵斥部分过热,降低变压器的效率,因此,容量大于低变压器的效率,因此,容量大于1600kVA时,不宜时,不宜采用心式采用心式Y,y衔接。衔接。心式变压器中心式变压器中3次谐波磁路的途径次谐波磁路的途径2. 三相心式变压器三相心式变压器由图可见相电动势的最

23、大值升高很多,能够击穿绕组由图可见相电动势的最大值升高很多,能够击穿绕组绝缘,因此,三相组式变压器不采用绝缘,因此,三相组式变压器不采用Y,y衔接。衔接。 3不能在铁心中流过,只不能在铁心中流过,只能借助油和油箱壁等构成能借助油和油箱壁等构成回路,如下图。回路,如下图。磁路磁阻很大,磁路磁阻很大, 3很小,很小,根本为正弦波,感应电根本为正弦波,感应电动势动势 e 也根本为正弦波也根本为正弦波 。绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响二、二、D,y或或Y,d结合三相变压器的电动势波形结合三相变压器的电动势波形当三相变压器采用当三相变压器采用D,y接法时,原边空

24、载电流的三次接法时,原边空载电流的三次谐波分量可以流通,于是主磁通和由它感应的相电谐波分量可以流通,于是主磁通和由它感应的相电动势动势e1和和e2都是正弦波。都是正弦波。当三相变压器采用当三相变压器采用Y,d结合时,如以下图所示。结合时,如以下图所示。 Y,d结合三相变压器结合三相变压器ABCcab绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响原边空载电流中不存在原边空载电流中不存在3次谐波分量,因此主磁通和次谐波分量,因此主磁通和原、副边相电动势中都会有原、副边相电动势中都会有3次谐波分量。次谐波分量。但因副边是三角形联接,三次谐波相电动势但因副边是三角形联接,三次

25、谐波相电动势e23也是也是零序对称组,沿三角形结合回路之和不等于零,于零序对称组,沿三角形结合回路之和不等于零,于是在二次绕组中产生三次谐波电流是在二次绕组中产生三次谐波电流i23 。副绕组的电阻远小于绕组对副绕组的电阻远小于绕组对3次谐波的电次谐波的电抗,所以抗,所以 i23 接近滞后接近滞后 e23 90;建立的磁通建立的磁通23与与3在相位上接近相反在相位上接近相反,其其结果几乎完全抵消了结果几乎完全抵消了3的作用,如下图。的作用,如下图。因此合成磁通及其感应的电动势都接近正因此合成磁通及其感应的电动势都接近正弦波形。弦波形。323E23I23o323绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响

26、绕组衔接法和磁路系统对电势波形的影响综上所述综上所述三相变压器的相电动势波形与绕组接法及磁路系统三相变压器的相电动势波形与绕组接法及磁路系统有亲密关系。有亲密关系。只需变压器有一侧是三角形结合,就能保证主磁通只需变压器有一侧是三角形结合,就能保证主磁通和电动势为正弦波形,这是因铁心中的磁通取决于和电动势为正弦波形,这是因铁心中的磁通取决于原、副边绕组中总磁动势,所以三角形结合的绕组原、副边绕组中总磁动势,所以三角形结合的绕组在原边或在副边,其作用是一样的。因此普通三相在原边或在副边,其作用是一样的。因此普通三相变压器常采用变压器常采用Y,d或或D,y结合。结合。在大容量高压变压器中,当需求原、

27、副边都是星形在大容量高压变压器中,当需求原、副边都是星形结合时,可另加一个接成三角形的小容量的第三绕结合时,可另加一个接成三角形的小容量的第三绕组,兼供改善电动势波形之用。组,兼供改善电动势波形之用。5-4 三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转u1 u2 T1 T2 并联运转是指将几台变压器的原、副边绕组分别接并联运转是指将几台变压器的原、副边绕组分别接在一、二次侧的公共母线上,共同向负载供电的运在一、二次侧的公共母线上,共同向负载供电的运转方式。转方式。当负荷容量很大,一台变压器不能满足要求时,采用变压器并联运转。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转可以减少总的备用容量,并可随着用电

28、量的添加可以减少总的备用容量,并可随着用电量的添加分批添加新的变压器。分批添加新的变压器。一、并联运转的优点一、并联运转的优点提高供电的可靠性。并联运转时,假设某台变压提高供电的可靠性。并联运转时,假设某台变压器发生缺点,可以把它从电网切除检修,而电网仍器发生缺点,可以把它从电网切除检修,而电网仍能继续供电。能继续供电。可以根据负载的大小调整变压器投入并联运转的可以根据负载的大小调整变压器投入并联运转的台数,以提高运转效率。台数,以提高运转效率。并联的台数过多也是不经济的,由于一台大容量变并联的台数过多也是不经济的,由于一台大容量变压器的造价要比总容量一样的几台小变压器的造价压器的造价要比总容

29、量一样的几台小变压器的造价低,占地面积也小。低,占地面积也小。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转二、变压器并联运转的理想情况二、变压器并联运转的理想情况空载时并联的各变压器之间没有环流,以防止空载时并联的各变压器之间没有环流,以防止环流铜耗。环流铜耗。负载时,各变压器所承当的负载电流应按其容量负载时,各变压器所承当的负载电流应按其容量的大小成正比例分配,防止其中某台过载或欠载,的大小成正比例分配,防止其中某台过载或欠载,使并联组的容量得到充分利用。使并联组的容量得到充分利用。负载后,各变压器所分担的电流应与总的负载电负载后,各变压器所分担的电流应与总的负载电流同相位。流同相位。这样在总的

30、负载电流一定时,各变压器所分担的电这样在总的负载电流一定时,各变压器所分担的电流最小。流最小。 假设各变压器副边的电流一定,那么共同假设各变压器副边的电流一定,那么共同承当的负载电流为最大。承当的负载电流为最大。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转三、变压器并联运转的条件三、变压器并联运转的条件要到达上述理想并联运转的要求,需满足以下条件:要到达上述理想并联运转的要求,需满足以下条件:各台变压器的额定电压应相等,并且各台变压器各台变压器的额定电压应相等,并且各台变压器的电压比应相等。的电压比应相等。各台变压器的结合组别必需一样。各台变压器的结合组别必需一样。各台变压器的短路阻抗或短路电压的

31、标么值各台变压器的短路阻抗或短路电压的标么值应相等。应相等。四、满足条件的必要性四、满足条件的必要性1. 结合组别不同时变压器的并联运转结合组别不同时变压器的并联运转假设两台变压器的变比和短路阻抗标么值均相等,假设两台变压器的变比和短路阻抗标么值均相等,但是结合组别不同,并联运转时其后果更为严重。但是结合组别不同,并联运转时其后果更为严重。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转由于结合组别不同,两台变压器二次侧线电压的相位由于结合组别不同,两台变压器二次侧线电压的相位就不同,至少相差就不同,至少相差30,因此会产生很大的电压差。,因此会产生很大的电压差。由于变压器的短路阻抗很小,这样大由于变

32、压器的短路阻抗很小,这样大的电压差将在两台变压器的二次绕组的电压差将在两台变压器的二次绕组中产生很大的环流,其数值会超越额中产生很大的环流,其数值会超越额定电流的很多倍,能够使变压器的绕定电流的很多倍,能够使变压器的绕组烧毁。组烧毁。结合组别不同的变压器是绝对不允许并结合组别不同的变压器是绝对不允许并联运转的。联运转的。22518. 015sin2EEE2IE2IIEE两台并联运转的等效电路两台并联运转的等效电路三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转U1kIU1kII U2 ZkIZkIIIZL IIIII2. 变比不相等时的变压变比不相等时的变压器并联运转器并联运转以两台变压器并联为例以两

33、台变压器并联为例来阐明:设两台变压器来阐明:设两台变压器的衔接组一样,但变比的衔接组一样,但变比不同。不同。 设设kI(1)空载:空载时变压器内部有环流存在。空载:空载时变压器内部有环流存在。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转式中式中ZkI、 ZkII折算到副方的短路阻抗。折算到副方的短路阻抗。此环流同时存在于变压器的原、副方线圈中,对副此环流同时存在于变压器的原、副方线圈中,对副方来说,环流就是上式所计算出的电流,对原方来方来说,环流就是上式所计算出的电流,对原方来说,上图是原方折算到副方的简化等效电路,所以说,上图是原方折算到副方的简化等效电路,所以-IC kI-IC kII第二台变

34、压器原方中的环流为第二台变压器原方中的环流为 第一台变压器原方中的环流为第一台变压器原方中的环流为 三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转从上式可以看出,当原方电压从上式可以看出,当原方电压U1一定时,空载环流一定时,空载环流的大小正比于变压器变比倒数的差值,反比于两个的大小正比于变压器变比倒数的差值,反比于两个变压器折算到副方的短路阻抗之和。变压器折算到副方的短路阻抗之和。由于普通电力变压器阻抗很小,故即使变比相差不由于普通电力变压器阻抗很小,故即使变比相差不大也能引起相当大的环流,为了保证变压器并联运大也能引起相当大的环流,为了保证变压器并联运转时空载电流不超越额定电流的转时空载电流不超

35、越额定电流的10%,通常规定并,通常规定并联运转的变压器的差值联运转的变压器的差值 %1%100kkkkk显然由于显然由于kIkII,两变压器原方的环流大小不等。,两变压器原方的环流大小不等。 三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转(2) 负载:当变压器带负载运转时,利用等效电路,负载:当变压器带负载运转时,利用等效电路,可列出方程式可列出方程式 kZUkUI)(21 kZUkUI)(21III联立上述方程求解,得联立上述方程求解,得LCkkkkkIIIZZZZZkUkUI 11LCkkkkkIIIZZZZZkUkUI 11两台并联运转的等效电路两台并联运转的等效电路U1kIU1kII U2

36、 ZkIZkIIIZL IIIII三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转由上式可见,变压器负载运转时,每一台变压器的电由上式可见,变压器负载运转时,每一台变压器的电流都是由环流和负载分量两部分组成的,其中环流等流都是由环流和负载分量两部分组成的,其中环流等于空载时的电流,是由于变比不等而引起的;于空载时的电流,是由于变比不等而引起的;两变压器的负载分量那么按变压器的短路阻抗成反两变压器的负载分量那么按变压器的短路阻抗成反比分配,他们与总电流成正比。比分配,他们与总电流成正比。3. 短路抗阻标么值不等时变压器的并联运转短路抗阻标么值不等时变压器的并联运转假设有两台变比相等,结合组别也一样的变压

37、器并联假设有两台变比相等,结合组别也一样的变压器并联运转。如今来研讨这个并联组在负载时,如何到达负运转。如今来研讨这个并联组在负载时,如何到达负载的合理分配。载的合理分配。两台变压器的环流大小相等方向相反,阐明两变压器两台变压器的环流大小相等方向相反,阐明两变压器副方的环流由一台变压器流到另一台变压器。副方的环流由一台变压器流到另一台变压器。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转两台并联运转的等效电路两台并联运转的等效电路 U2 ZkIZkIIIZL IIIIIU1k由于变比相等,前面推导由于变比相等,前面推导的公式中环流不存在,只的公式中环流不存在,只剩下负载分量。剩下负载分量。 IZZZ

38、Ikkk IZZZIkkk kkkIZZZIkkkIZZZIkkk用标么值表示用标么值表示 *()kNkkZIIIZZNkNNNNNkNkNII ZU IU IUZIZ I()三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转)(*kNkNkZIZIZII同理同理 )(*kNkNkZIZIZII从上两式可得从上两式可得 *kkZZII该式也可以利用上图的两变压器短路阻抗压降一样进该式也可以利用上图的两变压器短路阻抗压降一样进展推导,对于两台变压器并联运转来说更为简单。展推导,对于两台变压器并联运转来说更为简单。从上式可见,各负载电流的标么值与各自的短路阻抗从上式可见,各负载电流的标么值与各自的短路阻抗的

39、标么值成反比。的标么值成反比。假设短路阻抗的标么值相等,那么并联运转的变压器假设短路阻抗的标么值相等,那么并联运转的变压器同时到达满载,假设不相等,那么短路阻抗标么值小同时到达满载,假设不相等,那么短路阻抗标么值小的变压器首先到达满载。的变压器首先到达满载。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转从上式还可以看出,各变压器副方电流的相位差取从上式还可以看出,各变压器副方电流的相位差取决于短路阻抗的相位差。决于短路阻抗的相位差。 要使各台变压器所分担的电流均为同相,那么各台变要使各台变压器所分担的电流均为同相,那么各台变压器的短路阻抗的阻抗角均应相等。压器的短路阻抗的阻抗角均应相等。根据实践计算

40、,即使各变压器的阻抗角相差根据实践计算,即使各变压器的阻抗角相差10 30,影响也不大,故在实践计算中,普通都不思索阻抗角影响也不大,故在实践计算中,普通都不思索阻抗角的差别,故以为的差别,故以为总的负载电流是各变压器二次电流的代数和。总的负载电流是各变压器二次电流的代数和。实践并联时,希望各变压器的电流标么值相差不超越实践并联时,希望各变压器的电流标么值相差不超越10%,所以要求各变压器的短路阻抗标么值相差不大,所以要求各变压器的短路阻抗标么值相差不大于于10%。三相变压器的并联运转三相变压器的并联运转由前面两公式很容易推行到有多台变压器并联运转由前面两公式很容易推行到有多台变压器并联运转时的情况,当时的情况,当n台变压器并联运转时,第台变压器并联运转时,第i台变压器副台变压器副方电流的标么值为方电流的标么值为*1inN ik iik iIIIZZ 式中式中 .inIIIII*1*.knNnkiNikNnikNkiNiZIZIZIZIZI在上式中,可用容量替代副方电流,由于容

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