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1、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
2、，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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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,YNd11,YNy0 和 Yy0 4）单相电力变压器只有 一种,1)平行（方向相同或相反）或重合的两个矢量是指一个铁心柱上的高低压绕组所表示的矢量。2)把A和a重合，是为了使高、低压绕组线电动势有公共的起点。,3、画图的注意事项：,
