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1、第二篇 变压器,第7章 变压器概述 第8章 变压器的运行原理 第9章 变压器的特性 第10章 三相变压器 第11章 特殊变压器-不要求 各章简称：概述、原理、特性、三变、特变。,华南理工大学 电力学院程小华,第10章 三相变压器,10.1 三变的磁路 10.2 三变的电路-绕组连接 10.3 三变的电势波形 10.4 变压器的并联运行,10.1 三变的磁路,10.1.1 三相彼此独立的磁路 10.1.2 三相彼此相关的磁路,10.1.1 三相彼此独立的磁路,1 组式三相变定义 2 组式三相变的磁路特点,1 组式三相变定义,把三台完全相同的单相变压器在电路上按一定方式联结起来，组成一个三相系统，
2、称为组式三相变压器。,2 组式三相变的磁路特点,-三相磁路彼此独立。,10.1.2 三相彼此相关的磁路,1 心式三相变定义 2 心式三相变的磁路演变 3 心式三相变的磁路特点,1 心式三相变定义,把三台单相变压器的原、副边绕组套在一起，铁心合并成星形磁路，并省去中间芯柱，进而把三个芯柱安排在同一平面上，这种三相变压器称为心式三相变。,2 心式三相变的磁路演变,当三相绕组外施三相对称电压时，三相主磁通也对称。此时，中间芯柱中的总磁通为相量A+B+C=0。,因此，中间芯柱可省去。为方便运输，把三个芯柱安排在同一平面上。 由此引起的三相磁路不对称，程度很低，可以忽略。,3 心式三相变的磁路特点,-三
3、相磁路彼此相关。,10.2 三相变的电路,10.2.1 三相变的绕组连接 10.2.2 三相变之高低压绕组电压的相位关系 10.2.3 三相变之连接组的判定,10.2.1 三相变的绕组连接,1 首末端的符号约定 2 三相变之高、低压绕组的接法 3 国产三相变的三种常用接法 4 三相变之高、低压绕组的 相移,1 首末端的符号约定,在三相变压器中，用大写字母A、B、C表示高压绕组的首端，用大写字母X、Y、Z表示高压绕组的尾端，用小写字母a、b、c表示低压绕组的首端，用小写字母x、y、z表示低压绕组的尾端。,2 三相变之高、低压绕组的接法,三角形接法（高压；低压d） 星形接法（高压Y、YN；低压y、
4、yn）,国产三相电力变压器常用的三种接法是： Y，yn； Y，d 和 YN，d。 前面的大写字母表示高压绕组的接法， 后面的小写字母表示低压绕组的接法， N（或n）表示有中性点引出的情况。,3 国产三相变的三种常用接法,4 三相变之高、低压绕组的 相移：见下图,10.2.2 变压器之高低压绕组电压的相位关系,1 同极端 2 首末端 3 单相变高低压绕组之相电压的相位关系 4 三相变高低压绕组之相电压的相位关系 5 变压器连接组的时钟表示法 6 连接组的决定因素,1 同极端（即同名端）,同一相的高、低压绕组绕在同一芯柱上，被同一主磁通所交链。当主磁通交变时，同一绕组的两端，电位较高者极性为正、电
5、位较低者极性为负。 同一瞬间，高、低压绕组极性相同的两个端子称为同极性端，简称同极端。同极端也叫同名端，用符号“”在端子旁边标记。,1 同极端：续1,同名端取决于绕组的绕制方向。如高、低压绕组的绕向相同，则两个绕组,的上端（及下端）是同名端；若绕向相反，则高、低压绕组的上、下端（及下、上端）为同名端。,2 首末端,首、尾端是人为规定的。,一般假定：相电压的正方向为：首端指向末端。,3 单相变高、低压绕组之相电压的相位关系,如果把同极端标为首端或末端，则高、低压绕组的相电压同相位。,3 续1：,如果把一个绕组的同极端标为首端、另一个绕组的同极端标为末端，则两个绕组的相电压反相位。,4 三相变高、
6、低压绕组之相电压的相位关系,除了考虑同极端、首末端外，尚需考虑相移。,5 变压器连接组的时钟表示法,单相变连接组的时钟表示法：把高压绕组的相电压看作时钟的长针，低压绕组的相电压看作时钟的短针，长针固定指向时钟12点(即0点)，短针所指的小时数就是绕组的连接组号，简称连接组。 同相位时，记为I，I0；反相位时，记为I，I6，其中I，I表示高、低压绕组都是单相绕组，0和6表示组号。 我国国家标准规定，单相变压器以I，I0作为标准连接组。,为了形象地表示高、低压绕组电压之间的相位关系，采用时钟表示法。,5 续1,三相变连接组号的时钟表示法：把高压绕组的线电压看作时钟的长针，低压绕组的线电压看作时钟的
7、短针，长针固定指向时钟12点(即0点)，短针所指的小时数就是绕组的连接组号，简称组号。 三相变的组号共12个，连接组共有54个，详后。我国国标规定了五个标准组（2个11点，3个12点）： Y，yn0；Y，d11；YN，d11； YN，y0；Y，y0，其中前三种最为常用。,5 续2：为什么三相变的时钟表示法要用线电压？,因为三相变时钟表示法是为三相变并联服务的-只有连接组相同的变压器才能并联。而并联是线与线相连，而非相与相相连。并联的细节，详后。,6 连接组的决定因素,单相变连接组的决定因素：同极端、首末端。 三相变连接组的决定因素：同极端、首末端、接法、相移。,10.2.3 三相变之连接组的判
8、定,1 判定步骤 2 判定实例 3 其它连接组 4 标准连接组,1 判定步骤,Step 1 画高压侧相电压相量图 Step 2 画高压侧线电压相量图 Step 3 画低压侧相电压相量图 Step 4 画低压侧线电压相量图 Step 5 按时钟表示法定义判定连接组,2 判定实例 1）Y，y0,已知:三相变的同极端、首末端、接法。 求: 连接组。,Step 1 画高压侧相电压相量图 相量UA任意画（通常画在竖直位置），相量UB、UC随之而定。,Step 2 画高压侧线电压相量图 根据接法、相电压来画线电压。 仅画一个相量UAB即可。,Step 3 画低压侧相电压相量图 根据同极端、首末端、接法来画
9、。 画三个相量。,Step 4 画低压侧线电压相量图 根据接法、相电压来画线电压。 仅画一个相量Uab即可。,Step 5 据时钟表示法判定连接组为： Y，y0，即 Y，y12。,2 判定实例 2）Y，d11,已知:三相变的同极端、首末端、接法。 求: 连接组。,Step 1 画高压侧相电压相量图 相量UA任意画（通常画在竖直位置），相量UB、UC随之而定。,Step 2 画高压侧线电压相量图 根据接法、相电压来画线电压。 仅画一个相量UAB即可。,Step 3 画低压侧相电压相量图 根据同极端、首末端、接法来画。 画三个相量。,Step 4 画低压侧线电压相量图 根据接法、相电压来画线电压。
10、 仅画一个相量Uab即可。,Step 5 据时钟表示法判定连接组为： Y，d11。,3 其它连接组,绕组的三相标号a、b、c顺序改为c、a、b，则低压各线电压相量将分别转过120，相当于短针转过4个钟点；若改为b、c、a，相当于短针转过8个钟点。因而可得0、4、8等三个偶数组。 对Y，y0、4、8三个偶数组，如果保持高压绕组的三相标号A、B、C不变，把低压绕组的首末端颠倒，可得Y，y6、10、2等三个偶数组。 对Y，d11连接组，类似地，可得Y，d11、3、7等三个奇数组，和Y，d5、9、1等三个奇数组。 综上，总共可得12个组号。,对Y，y0连接组，如果保持高压绕组的三相标号A、B、C不变，
11、把低压,3 续1,连接总共有1、3、5、7、9、11六种连接组；D，d连接总共有0、2、4、6、8、10六种连接组。合计也是12个组号。 小结： Y，y有0、2、4、6、8、10等六个连接组；Y，d有1、3、5、7、9、11等六个连接组；D，y有1、3、5、7、9、11等六个连接组；D，d有0、2、4、6、8、10等六个连接组。不含中线的三相变合计共有24个连接组。,此外，三相变压器还可以接成D，y或D，d。按照类似方法分析， D，y,3 续2,YN，y有0、2、4、6、8、10等六个连接组； Y，yn有0、2、4、6、8、10等六个连接组； YN，yn有0、2、4、6、8、10等六个连接组；
12、 YN，d有1、3、5、7、9、11等六个连接组； D，yn有1、3、5、7、9、11等六个连接组； 带中线的三相变合计共有30个连接组。 林林总总，三相变合计共有54个连接组。,如果考虑中线，则连接组更多。具体统计为：,4 标准连接组,Y，d连接组群，选一个Y，d11作代表即可。理由是：之所以采用这种连接，是因为有一侧接成三角形，对运行有利。 而不在于高、低压绕组线电压之间具体的相位差。 YN，d连接组群，同样，选一个YN，d11作代表即可。该连接组群主要用于高压输电线路，使电力系统的高压侧可以接地。,全部的54个连接组，多数都是没有意义的。,4 续1,出中线，成为三相四线制，用于容量不大的
13、配电变压器，兼供动力和照明负载。 YN，y连接组群，选一个YN，y0作代表即可。该连接组群用于原边中点需要接地的场合。 Y，y连接组群，选一个Y，y0作代表即可。该连接组群用于一般的动力负载。,Y，yn连接组群，选一个Y，yn0作代表即可。该连接组群的二次侧可引,4 续2,D，d连接组群，两边都接成三角形，没有用场。 D，y连接组群，没有用场。 D，yn连接组群，没有用场。 小结：从实用出发，我国国标规定，只生产五种标准联结组： Y，d11； YN，d11； Y，yn0； YN，y0；Y，y0，其中前三种最为常用。,YN，yn连接组群，两边都接成带中线星形，没有用场。,4 续3 标准连接组的共同特点：,D、yn三个连接组群。 2）三种原、副边接法相同的连接组群Y，y、YN，yn、D，d，只有Y，y一种被选入标准组。 重列标准组如下： Y，d11 YN，d11 Y，yn0 YN，y0 Y，y0,1）原边接法均非D，即要么YN，要么Y。因而，排除了D，d、D，y和,The End,
