电机学-三相变压器(1).ppt

1、三相变压器,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,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,三相变压器组：由三台单相变压器组成的，如图3-1所示。由于各相的磁通沿各自的磁路闭合，彼此毫无联系，所以其磁路系统属于彼此无关的一种。当原边加上三相对称电压时，三相主磁通也是对称的，因此，三相空载电流也是对称的 。,三相变压器,3-1 三相变压器的磁路系统,三相变压器的磁路系统,三相心式变压器：各相磁路彼此相关，如图所示。该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。在这种磁路结构中，三相磁路长度不相等，中间B相最短，两边A、

2、C相较长，所以三相磁阻不相等。当外施三相对称电压时，三相空载电流不相等，B相最小，A、C两相大些。,三相变压器,3-1 三相变压器的磁路系统,三相变压器的磁路系统,说明：1）现在用得较多的是三相心式变压器，它具有消耗材料少、价格便 宜、占地面积小、维护简单等优点。 2）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。,三相变压器,单相变压器的联结组,同名端：单相变压器的原、副绕组链着同一个主磁通m，当主磁通交变时，在两个绕组所对应的电动势之间会有对应的极性关系，即任一瞬间，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

3、对应的端点称为同极性端或同名端。一般在对应的两端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，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。,三相变压器,单相变压器的联结组,绕组首、末端的标记方法：同名端确定以后，首、末端的标志就有两种不同的标法，一种是同名端标为首端，另一种是非同名端(或

4、称异名端)标为首端(或末端)。单相变压器用AX代表高压绕组，ax 代表低压绕组，其中A、a分别代表对应绕组的首端，X、x代表末端。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,单相变压器的联结组,联结组的表示方法：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0点不动，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。 同名端标记为首端：I,I0联结组；非同名端标记为首端：I,I6联结组,规定正方向：为了比较两个绕组感应电动势的相位，规定电动势的正方向为由末端指向首端。,三相变压器,单相变压器的联结组,同名

5、端标记为首端：I,I0联结组,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,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3-4是原、副边绕组绕向相反的情况。图3-4(a)标志为I,I6，图3-4(b)标志为I,I0 。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,单相变压器的联结组,结论：1）单相变压器的联结组与标号、绕向有关。 2）凡同名端标为首端(或末端)的为I,I0；凡异名端标为首端(或末 端)的为I,I6 。,单相变压器的极性测定：对于一台已制好的单相变压器，可以用试验方法找出它的联结组别。按图3-5接线，联结Xx，在AX端加一低电压，测出UA

6、a、UAX和Uax，若UAa=UAXUax，则为I,I0 ，称为减极性，若UAa=UAXUax则为I,I6 ，称为加极性。实际上，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。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,三相绕组的联结：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： A、B、C代表高压绕组的三相首端，X、Y、Z代表高压绕组的三相末端。 a、b、c代表低压绕组的三相首端，x、y、z代表低压绕组的三相末端。 在三相变压器中，不论高压绕组或低压绕组，我国主要采用星形联结和三角形联结两种。,星形联结：如图

7、3-6所示。在对称三相系统中，当线圈为星形联结时，线电流等于相电流，而线电流电动势为相电动势的 倍。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,三角形联结：如图3-7所示。当线圈为三角形联结时，线电压等于相电压，而线电压为相电压的 倍。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,三相变压器的联结组的确定方法：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，然后以重心O到顶点A的线段 作为时钟的长针，并指向0点,线段 所指钟时序数即为联结组的标号。该标号即表示了

8、绕组间的线电动势相对相位移。 Y,y0联结：如图3-9所示,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,Y,y6联结：如图3-10所示,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,Y,y4联结：把Y,y0标志的副边标号顺移一个铁心柱，即把原来的b相，现标为a相：把c相作为b相；把a相作为c相。(如图3-1l所示)，这就是说，原边的A相绕组实际上和副边的c相绕组同套在一个铁心柱上，按判断联结组的步骤作出相量图，可知 指向钟面的4点，所以为Y,y4联结组。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,讨论：用类似的方法，可以得到

9、Y,y8，Y,y10和Y,y2联结组。总之，Y,y联结方式，可得到0、2、4、6、8、10偶数组号的六种联结组。,三相变压器,三相变压器的联结组,Y,d11联结：如图3-12所示，将高压边接成星形低压边接成三角形。若每相按I,I0标志，用同样的方法作出电动势位形图。低压边电动势相量应按连接情况作成电动势三角形，如图3-12中低压边按a-y，b-z，c-x联结，因此相量图中a和y，b和z，c和x分别等电位，然后把低压边电势位形图平移到高压边电势位形图内，并使其重心重合；线段 指在钟面的11点上，因此是Y,d11联结组。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组

10、,Y,d5联结：如图3-13所示，若每相按I,I6标志，用同样的方法可得到Y,d11联结组。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,讨论：1）用改变标号的方法，可以 得到Y,d1，Y,d3 ，Y,d7 和Y,d9联结组。总之， Y,d联结方式，可得到1、 3、5、7、9、11奇数组号 的六种联结组。 2） D,d联结可以得到与Y,y联 结相同的联结组别，D,y 联结可以得到与Y,d联结 相同的联结组别。,三相变压器,三相变压器的联结组,根据电动势位形图来作出三相绕组的联结：举例说明如下。已知一变压器的三相绕组如图3-14(a)，试画出Y,d3的绕组联结图。,3-2三相变压器的电路系统绕组的联结和联结组,三相变压器,三相变压器的联结组,说明：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Y,yn0；Y,d11；YN,d11；YN,y0；Y,y0等五种，其 中前三种