任务1.3 三相变压器的认识与联结组别判定

任务1.3三相变压器的认识与联结组别判定主讲人：韩晓冬项目1变压器认识与判定

CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04拓展知识06自我检测07任务描述

现代电力系统以三相制为主，三相电力变压器在输配电中极为关键。电能从发电到使用需经发电、升压、输电、变电、配电等环节。发电机因绝缘与安全限制，电压一般为6.3～24kV，需升压后输送。输电时，距离越长、容量越大，电压越高。大容量电网在用户附近先降压至35kV，再分配。配电电压有6～10kV高压和380/220V低压两种。高压设备直接用高压电，低压设备则需二次降压。变压器在电力系统中多次升压降压，应用广泛。学习目标（1）能复述三相变压器的用途和分类；（2）能复述三相变压器的基本组成结构和工作原理；（3）能复述变压器的磁路系统。。知识目标01（1）能识别不同类型的三相变压器；（2）能够进行变压器的联结组判定。能力目标02（1）自主学习，具备查找参阅相关资料及信息处理方法；（2）具备逻辑分析、解决问题能力。素养目标03任务分析

现代电力系统普遍依靠三相变压器进行高压输电和低压配电，例如在低压供电系统中广泛使用10kV/400V三相变压器，因此三相变压器工作正常与否直接与企业生产和居民生活密切相关。通过实物展示、图片视频等方式，学习三相变压器理论知识，掌握其联结组判方法定，以达到“理实结合”,提高学习兴趣的目的。知识链接

1.3.1三相油浸式变压器的结构1.油箱

油箱是变压器的外壳，为变压器的器身（包括铁芯和绕组）提供一个密封的空间，防止器身受潮和氧化。同时油箱还起到散热作用。知识链接

2.储油柜（也称为油枕）

储存变压器油，以补偿因温度变化引起的油体积变化。防止油箱内压力过大或过小，同时避免空气进入油箱，保证变压器油的质量。3.安全气道（又称防爆管）

一个安装在变压器油箱盖上的管道，通常配有玻璃隔膜或其他防爆装置。其主要功能是在变压器内部发生故障（如短路、匝间绝缘击穿等）时，迅速释放变压器内部的高压气体，降低油箱内的压力，防止油箱因压力过大而爆炸。4.绝缘套管安装在变压器油箱盖上的一种绝缘装置，用于将变压器内部的高、低压引线引出油箱外部，并与外部电路连接，同时保证引线与油箱之间的绝缘。变压器（油浸式）油箱器身铁芯绕组附件储油柜绝缘套管安全气道

等知识链接绝缘油知识链接

1.3.2三相变压器的铁心结构—磁路系统

三相组式变压器由三台单相变压器按一定的方式组合而成。由于每相的主磁通各沿自己的磁路闭合，相互之间独立彼此无关。同相绕组套在同一个铁芯柱上。知识链接

1.3.3三相变压器的联结组——电路系统

三相变压器高、低压各有三个绕组，高、低绕组不同的联结组别，导致了高低压绕组相应的电动势（线电压）的相位差也不同。1.变压器高、低压绕组首末端标记及连接方法

知识链接

（1）星形接法

将低压绕组三个绕组的末端连在一起，再将三个绕组的首端引出箱外，如图（a）所示。（2）三角形接法

将低压绕组三个绕组的各相首尾相连构成一个闭合回路，每个绕组的首端U1,V1,W1

连接到电源上，如图正相序（b）、反相序（c）所示。图1-22

三相变压器绕组的连接知识链接

2.三相变压器的联结组别

三相变压器的联结组有两部分组成，一部分表示三相变压器的联结方法，即变压器高、低压侧绕组的连接方式（如星形连接“Y”、三角形连接“D”）；一部分联结组的标号，联结组标号是由高压侧、低压侧对应线电动势的相位差决定。

联结组标号通常用时钟表示法，把高压侧线电压的向量作为时钟的分针，永远指向12点；低压侧线电压的向量作为时钟的时针，它所指的数字就是联结组的标号。例如，Yyn0表示高压侧为星形连接，低压侧也是星形连接且有中性线引出，高压侧和低压侧线电压相位相同，标号为0。知识链接

以Yyn0联结组别的三相变压器为例，说明三相变压器联结组别的判断方法。

根据相电动势的关系及三相对称的原理，画出高压侧绕组和低压侧绕组各个相电动势相量以及对应的线电动势相量和，如图（b）所示。Yyn0表示高压侧为星形连接，低压侧为带中线的星形连接，高压侧与低压侧的线电压同相位，如图（c）所示。图1-23

Yyn0连接组别知识链接

1.3.4三相变压器的损耗及效率

变压器从电源输入的有功功率

和向负载输出的有功功率

，两者之差为变压器的损耗，主要包括铜损耗和铁损耗两部分。1.铁损耗

变压器的铁损耗又称为“不变损耗”，主要是指铁心中的磁滞损耗和涡流损耗。2.铜损耗

变压器的铜损耗又称为“可变损耗”，指电流在一次、二次绕组的电阻上产生的损耗。3.效率

变压器的输出功率与输入功率之比称为变压器的效率

。任务实施

1.变压器连接组判定步骤Yyn0连接组别如图1-23所示，在三相变压器接线的情况下，可以按如下步骤确定其连接组：（1）标出高、低压绕组相电动势正方向；（2）画出高压绕组相电动势的相量图，并根据其连接方式求出线电动势，线电动势看做是时钟的分针，指到“12”；（3）将低压边相电动势的首端u与高压边相电动势首端U重合，根据互差120o，做出低压边u、v、w相电势的向量图；

（4）将对应低压边线电动势为时钟的时针，它在钟面上的读数是联结组标号。任务实施

2.考核评价

本环节对三相变压器联结组判定进行综合评价，具体考核内容、配分及评分标准见表1-7考核内容及评分标准表。表1-7

考核内容及评分标准表拓展知识

1.变压器的并联运行

变压器的并联运行是指几台变压器的一、二次绕组分别连接到电力系统一、二次侧的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。2.变压器并联运行的优点（1）提高供电的可靠性。（2）可根据负载的大小调整运行变压器的台数，使工作效率提高。（3）可以减少变压器的备用量和初次投资，随着用电负荷的增加，分期分批安装新的变压器。三相变压器的并联运行拓展知识

3.变压器理想的并联运行（1）空载时，各变压器之间无环流，每台变压器的空载电流都为零。（2）负载时，为使各变压器都能得到充分利用，各变压器所分担的负载电流与它们的容量成正比。（3）负载时，为了提高带载能力，并联运行各变压器的副边绕组电流相位应相同。拓展知识

4.变压器理想并联运行的条件为了实现理想的并联运行，各台参与并联运行的变压器必须满足以下条件。（1）各变压器输入、输出的额定电压相等，即变比相等。（2）各变压器的联结组别相同。（3）各台变压器的短路阻抗（或短路电压）的标幺值要相等。（4）并联运行的变压器最大容量与最小容量之比应小于3:1。自我测试

一、填空题1.为了解决散热、绝缘、密封安全等问题，油浸式三相变压器结构比较复杂，主要有（）、（）、（）、（）和（）组成。2.根据铁芯结构不同，三相变压器分为（）和（）。3.变压器的铁损耗主要是（）中的（）损耗和（）损耗。变压器的铜损耗主要是电流在（）的电阻上产生的损耗。自我测试

二、选择题1.（）的说法是错误的。A.变压器是一种静止的电气设备B.变压器可用来变换电压C.变压器可用来变换阻抗D.变压器可用来变换频率2.