电机学-三相变压器(1)[1]

1、3-1 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统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各相磁路彼此相关三相心式变压器各相磁路彼此无关三相变压器组各相磁路彼此无关三相变压器组三相变压器组：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。闭合，磁路系统彼此无关。主磁通对称，空载电流对称。三相心式变压器：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。当外施三相路闭合，故各相磁路彼此相关

2、。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，对称电压时，三相空载电流不相等，B相最小，相最小，A、C两相大些。两相大些。3-1 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统说明：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。少、价格便宜、占地面积小、维护简单等优点。 2 2）在大容量的巨型变压器中以及运输条件受限制的地方，）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。为了便于运输及减少备用容量

3、，往往采用三相变压器组。 单相变压器的联结组单相变压器的联结组同名端同名端：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。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。一般在对应的两端一般在对应的两端点旁加一黑点来表示。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。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 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

4、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，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。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体现变压器原、副边线电动势的相位关系。单相变压器的联结组单相变压器的联结组同名端为首端同名端为首端 异名端为首端异名端为首端3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组 AXax

5、XAEXAExaExaEAXaxXAEXAExaExaE图3-3 首末端的两种标法联结组表示方法联结组表示方法：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 0点点不动，短针所指的时数作为联结组的标号。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。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：同名端为首端：I,II,I0 0联结组；异同名端为首端：联结组；异同名端为首端：I,II,I6 6联结组联结

6、组AXaxXAEXAExaExaEAXaxXAEXAExaExaE图 3-3 首 末 端 的 两 种 标 法规定正方向规定正方向：规定电动势的正方向为由末端指向首端。：规定电动势的正方向为由末端指向首端。单相变压器的联结组单相变压器的联结组同名端标记为首端：同名端标记为首端：I,II,I0 0联结组联结组3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组 单相变压器的联结组单相变压器的联结组讨论：变压器的联结组与绕组的绕向相关。图讨论：变压器的联结组与绕组的绕向相关。图3-43-4是原、副边是原、副边绕组绕向相反的情况。图绕组绕向相反的情况。图3-4(a)3-4(a)标志为标志为I,II,I6 6，

7、图，图3-4(b)3-4(b)标志为标志为I,II,I0 0 。AXaxXAExaEAXaxXAExaE图3-4 不同绕向的两种标志法XAExaEXAExaEI,I6I,I0(a)(b)单相变压器的极性测定：单相变压器的极性测定：对于一台已制好的单相变压器，可以对于一台已制好的单相变压器，可以用试验方法找出它的联结组别。用试验方法找出它的联结组别。 按图接线，联结按图接线，联结Xx，在，在AX端加一低电压，测出端加一低电压，测出UAa、UAX和和Uax，若，若UAa=UAXUax，则为则为I,II,I0 0 ，称为减极性，若，称为减极性，若UAa=UAXUax则为则为I,II,I6 6 ，称为

8、加极性。，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。改变副边标号即变为减极性变压器。 三相变压器的联结组三相变压器的联结组三相绕组的联结：三相绕组的联结：星形联结和三角形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：三相变压器绕组的首、末端标志如下：A A、B B、C C代表高压绕组的首端，代表高压绕组的首端，X X、Y Y、Z Z代表高压绕组的末端代表高压绕组的末端a a、b b、c c代表低压绕组的首端，代表低压绕组的首端，x x、y y、z z代表低压绕组的末端代表低压绕组

9、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XAEYBEZCEABCCAEXYZXAEYBEZCECAEABEBCEABCXYZ(a)(b)图3-6 星形联结ABEBCE三相变压器的联结组三相变压器的联结组一种是按AY、BZ、CX顺序联结一种按AZ、BX、CY逆序联结 三相变压器的联结组三相变压器的联结组线电动势三角形重心重合法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：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，重心合

10、，重心O O到顶点到顶点A A的线段的线段 作为时钟的长针，并指向作为时钟的长针，并指向0 0点点, , 线线段段 所指钟时序数即为联结组的标号所指钟时序数即为联结组的标号Y,y0Y,y0联结：联结：AOao(a)(b)图3-9 Y,y0联结组ABCXYZabcxyzABCoabcabcxyzY,yY,y6 6联结：联结：(a)(b)图3-10 Y,y6联结组abcxyzABCXYZABCoabcxyzabcY,y4Y,y4联结：联结：把把Y,y0 0标志的副边标号顺移一个铁心柱，即把原来的标志的副边标号顺移一个铁心柱，即把原来的b相，现标为相，现标为a相：把相：把c相作为相作为b相；把相；把

11、a相作为相作为c相。原边的相。原边的A相绕组相绕组实际上和副边的实际上和副边的c相绕组同套在一个铁心柱上相绕组同套在一个铁心柱上ABCXYZ(a)(b)图3-11 Y,y4联结组abcxyzABCoabcabcxyz讨论：讨论：用类似的方法，可以得到用类似的方法，可以得到Y, ,y8，Y, ,y10和和Y, ,y2联结组。总之，联结组。总之，Y, ,y联联结方式，可得到结方式，可得到0、2、4、6、8、10偶数组号的六种联结组。偶数组号的六种联结组。 Y,dY,d1111联结：联结：ABCXYZ(a)(b)图3-12 Y,d11联结组ABCoababcxyzabcxyzabcY,d5Y,d5联

12、结联结(a)(b)图3-13 Y,d5联结组ABCoaabcxyzABCXYZabcxyzabc根据电动根据电动势位形图来作出三相绕组的联结势位形图来作出三相绕组的联结：已知一变压：已知一变压器的三相绕组如图试画出器的三相绕组如图试画出Y,d3Y,d3的绕组联结图的绕组联结图ABCXYZ(a)(b)图3-14 已知联结组作绕组的联结ABCoababcxyzabcxyz(c)三相变压器的联结组三相变压器的联结组说明说明：联结组的数目很多，为了制造和并联运行方便我国国联结组的数目很多，为了制造和并联运行方便我国国家标准规定只生产家标准规定只生产Y,yY,yn0n0；Y,dY,d1111；Y YN N,d,d1111；Y YN N,y,y0 0；Y,yY,y0 0等五种，等五种，其中前三种最常用。其中前三种最常用。Y,yY,yn0n0联结组副边可以引出中线成为三相四线制，用作配电变压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