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1、第三章第三章三相变压器三相变压器1l l电力系统中用得最多的是三相变压器。电力系统中用得最多的是三相变压器。l l当三相变压器的一、二次绕组以一定的接法联接当三相变压器的一、二次绕组以一定的接法联接 ，带上三相对称负载，一次绕组接对称的三相电源，带上三相对称负载，一次绕组接对称的三相电源 时，其工作在对称情况，此时各相电压、电流大小时，其工作在对称情况，此时各相电压、电流大小 相等，相位相差相等，相位相差1201200 0，因此可取三相中任意一相进，因此可取三相中任意一相进 行分析计算，也即将行分析计算，也即将三相问题简化为单相问题三相问题简化为单相问题。l l单相变压器的分析方法和结论适用于
2、三相电路。单相变压器的分析方法和结论适用于三相电路。概述概述2本章就三相变压器的几个特殊问题，本章就三相变压器的几个特殊问题， 即即三相变压器的磁路系统、三相变压器的三相变压器的磁路系统、三相变压器的联结组别和感应电势波形联结组别和感应电势波形等进行讨论。等进行讨论。 概述概述3第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 l l两种形式：两种形式： 三相组式变压器或三相变压器组三相组式变压器或三相变压器组由三由三 台单相变压器组合而成。台单相变压器组合而成。 心式变压器心式变压器三柱式铁心变压器。三柱式铁心变压器。41. 1.三相组式变压器的磁路系统三相组式变压器的磁路系统把三立的
3、单相变压器的绕组按一定方式作把三立的单相变压器的绕组按一定方式作 三相联接，构成一台三相变压器。三相联接，构成一台三相变压器。 三相组式变压器铁心结构三相组式变压器铁心结构第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 5大亚湾核电站主变6XYZ1. 1.三相组式变压器的磁路系统三相组式变压器的磁路系统第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 7特点特点：各相磁路彼此独立，各不相关，各相主磁各相磁路彼此独立，各不相关，各相主磁通以各自的铁心构成回路。若在三相绕组接三相通以各自的铁心构成回路。若在三相绕组接三相 对称电源，三相主磁通对称，三相空载电流也对对称电源，三相主磁通
4、对称，三相空载电流也对 称。称。1. 1.三相组式变压器的磁路系统三相组式变压器的磁路系统第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 82. 2.三相心式变压器磁路系统三相心式变压器磁路系统第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 将三个单相变压器合成三相时，三相磁通将三个单相变压器合成三相时，三相磁通如何在中间铁心柱流通如何在中间铁心柱流通? ?9三峡电站1号主变10（a a）三个单相铁心合并成）三个单相铁心合并成 (b) (b) 去掉中间心柱去掉中间心柱 (c) (c) 三相心式铁心三相心式铁心三相心式变压器的磁路系统三相心式变压器的磁路系统2. 2.三相心式变压
5、器磁路系统三相心式变压器磁路系统特点是：各相磁路彼此相关，每相磁通必须通过特点是：各相磁路彼此相关，每相磁通必须通过 另外两相才能构成闭合回路。另外两相才能构成闭合回路。第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 11由磁通的路径可知：由磁通的路径可知：B B相磁阻小，相磁阻小，三相磁阻不三相磁阻不相等相等优点优点：耗材少、价格便宜、占地少、维护简单。：耗材少、价格便宜、占地少、维护简单。2. 2.三相心式变压器磁路系统三相心式变压器磁路系统第一节第一节 三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统 12第二节第二节 三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统 绕组的联结方式和联结组绕组
6、的联结方式和联结组1. 1.绕组端点的标志与极性绕组端点的标志与极性高压绕组的某一端头电位为正时，低压绕组高压绕组的某一端头电位为正时，低压绕组 必有一个端头电位也为正，这两个具有相同极性必有一个端头电位也为正，这两个具有相同极性 的对应端头称为的对应端头称为同极性端同极性端（或（或同名端同名端），用符号），用符号 “ “ ” ”表示。表示。 13l l同极性端判断同极性端判断将恒定直流电流同时将恒定直流电流同时 从原副绕组的两个端点通从原副绕组的两个端点通 入，若他们在铁心中产生入，若他们在铁心中产生 的的同向同向, ,则为同极性端，则为同极性端， 反之则为异极性端。反之则为异极性端。l l
7、同极性端定义同极性端定义: : 同一铁心上的两个绕组若原绕组的同一铁心上的两个绕组若原绕组的 某端点为正电位某端点为正电位, ,副绕组必有一端点同为正电位副绕组必有一端点同为正电位同同 名端，用名端，用表示。表示。第二节第二节 三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统 绕组的联结方式和联结组绕组的联结方式和联结组14注意：注意：绕组的极性只决定绕组的极性只决定 于绕组的绕向，与绕组首于绕组的绕向，与绕组首 尾端的标志无关。规定尾端的标志无关。规定绕绕 组电动势的正方向为从首组电动势的正方向为从首 端指向末端端指向末端。当同一铁心。当同一铁心 柱上一、二次绕组首端的柱上一、二次绕组首端的 极性相
8、同时，其电动势相极性相同时，其电动势相 位相同，当首端极性不同位相同，当首端极性不同 时，一、二次绕组电动势时，一、二次绕组电动势 相位相反。相位相反。l l绕组的极性绕组的极性第二节第二节 三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统 绕组的联结方式和联结组绕组的联结方式和联结组152. 2.单相变压器的联接组单相变压器的联接组l l表示：表示：时钟表示法，电动势正方向为首端指向末端时钟表示法，电动势正方向为首端指向末端 。l l单相变压器高、低压绕组感应电势关系：单相变压器高、低压绕组感应电势关系： 首端为同极性端，则二者相电动势同相位；首端为同极性端，则二者相电动势同相位； 首端为异极性端，
9、则二者相电动势相位相反。首端为异极性端，则二者相电动势相位相反。l l变压器的联结组：变压器的联结组：把原副边绕组的联结法及原副边把原副边绕组的联结法及原副边 之间的相位关系用符号表示出来。之间的相位关系用符号表示出来。16单相变压器高、低压绕组相电势之间的相位关系17l l时钟法表示：联接组表示绕组联接方式，时钟钟时钟法表示：联接组表示绕组联接方式，时钟钟 点数表示二者之间的相位关系。点数表示二者之间的相位关系。l l单相变压器联接组：单相变压器联接组：I I，I I。 l l钟点数确定：钟点数确定：高压绕组相电势高压绕组相电势看作时钟看作时钟长针长针，低低 压绕组相电势压绕组相电势看作时钟
10、看作时钟短针短针，令代表高压绕组电势，令代表高压绕组电势 的长针指向时钟盘面的的长针指向时钟盘面的1212点，则代表低压绕组电势点，则代表低压绕组电势 的短针所指的钟点数即为绕组的联结组别号。的短针所指的钟点数即为绕组的联结组别号。 2. 2.单相变压器的联接组单相变压器的联接组182. 2.单相变压器的联接组单相变压器的联接组u单相变压器的联接组II-0或I/I-12说明: 表示从A点X点的电势 找出 与 的相位关系； 判断A的同 极性端为a。结论：单相变压器的标准联结组为结论：单相变压器的标准联结组为II0II0（I/I-12I/I-12）。）。AXaxII019I/I-6AXax2. 2
11、.单相变压器的联接组单相变压器的联接组20形形( (分两种联接顺序分两种联接顺序) )A B CY 形X Y ZA B CX Y ZA B CX Y ZY Y形接法如果把中点引出来，用形接法如果把中点引出来，用YNYN表示。表示。3. 3.三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统三相变压器绕组联结方式：三相变压器绕组联结方式：星形接法和三角形接法星形接法和三角形接法 。21三相变压器绕组连接与相电势之间的相位关系224. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组uu联接组和联接组标号联接组和联接组标号 三相变压器的联接组标号是用三相变压器的联接组标号是用副边线电动势副边线电动势与与原边原边 线
12、电动势线电动势的相位差来决定。的相位差来决定。 联接组标号与原、副边三相绕组的联接方法、绕组联接组标号与原、副边三相绕组的联接方法、绕组 的绕向和绕组的首末端的标法有关。的绕向和绕组的首末端的标法有关。 确定三相变压器的联接组号需通过画确定三相变压器的联接组号需通过画相量位形图相量位形图来来 判别。判别。23判断原副边绕组对应线电动势之间的相位关系。判断原副边绕组对应线电动势之间的相位关系。三相变压器联结组：三相变压器联结组： 原副边绕组连接法原副边绕组连接法星形，三角形。星形，三角形。 原副边绕组对应线电动势之间的相位关系的组别号。原副边绕组对应线电动势之间的相位关系的组别号。原副边绕组联结
13、法不同，相位关系不一样，总是原副边绕组联结法不同，相位关系不一样，总是 相差相差3030 的整数倍。的整数倍。表示方法：表示方法：时钟法。时钟法。4. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组24（1 1）Y Y，y0y0联接组联接组4. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组l l在接线图上标出各相电动势相量；在接线图上标出各相电动势相量；l画出原绕组电动势相量位形图；l l根据同一铁心柱上原、副绕组感根据同一铁心柱上原、副绕组感 应电动势的相位关系，应电动势的相位关系， 画出副边绕画出副边绕 组电动势位形图。将组电动势位形图。将“ “a”a”点与点与“ “A”A”点点 重合，使相位关系更
14、直观；重合，使相位关系更直观； l l比较原、副绕组线电动势比较原、副绕组线电动势 与与 的相位关系，根据钟点法确定的相位关系，根据钟点法确定 联接组别。联接组别。25（2 2）Y Y，y6y6（Y-Y6Y-Y6）联接组）联接组（a a）Y Y，y6y6联接组接线图联接组接线图 (b) (b) 相量图相量图Y Y，y6y6联接组联接组4. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组26（3 3）Y Y，d11d11（Y /Y / -11 -11）联接组）联接组A AB BC C（a a）Y Y，d11d11联接组接线图联接组接线图 （b b） 相量图相量图Y Y，d11d11联接组联接组4. 4
15、.三相变压器的联接组三相变压器的联接组27A B CX Y Z c a bz x yA ax y zbBX Y ZCY/Y-4Y/Y-41200c4. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组28A B CX Y Za b cx y zBX Y ZCAbc300Y/Y/-1-1a4. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组29A B CX Y Za b cx y zA ZBC YXa yx cb z / /-10-1030004. 4.三相变压器的联接组三相变压器的联接组30对变压器绕组联接组别的几点认识：对变压器绕组联接组别的几点认识： 绕组标志（同名端或首末端）改变时，联接组号绕组标志（同名端或首末端）改变时，联接组号 也改变；也改变； Y Y，y y联接的变压器联接组号均为偶数，联接的变压器联接组号均为偶数，Y Y，d d联联 接的变压器联接组号均为奇数；接的变压器联接组号均为奇数； D D，d d联接可得到与联接可得到与Y Y，y y联
