东北电力大学东北电力大学第第3章章三相变压器三相变压器3.13.1三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统3.23.2三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统联结组联结组3.33.3三相变压器空载电动势波形三相变压器空载电动势波形3.43.4变压器的并联运行变压器的并联运行3.53.5三相变压器的不对称运行三相变压器的不对称运行东北电力大学东北电力大学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主要有两种结构形式，一种是由三相变压器主要有两种结构形式，一种是由三台单相变压器组合而成，称为三台单相变压器组合而成，称为三相组式变压器三相组式变压器或三相变压器组或三相变压器组，另一种形式是三柱式铁心变压，另一种形式是三柱式铁心变压器，称为器，称为心式变压器心式变压器两种形式的变压器磁路系两种形式的变压器磁路系统完全不同统完全不同东北电力大学东北电力大学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图图31三相组式变压器的磁路三相组式变压器的磁路东北电力大学东北电力大学特点特点：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，三相主磁通对称，三相空载电流也对称东北电力大学东北电力大学2.三相心式变压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图图32三相心式变压器的磁路三相心式变压器的磁路(a)四柱对称铁心四柱对称铁心(b)三柱对称铁心三柱对称铁心(c)同一面三柱非严格对称铁心同一面三柱非严格对称铁心东北电力大学东北电力大学3.2三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统联结组联结组一、绕组端点的标志与极性一、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同极性端（或的对应端头称为同极性端（或同名端同名端），用符号），用符号“”表示绕组名单相变压器三相变压器首端末端首端末端中点高压绕组AXABCXYZN低压绕组axabcxyzn东北电力大学东北电力大学图图33绕组的标志、极性和电动势相量图绕组的标志、极性和电动势相量图(a)高、低压绕组首端为同名端标注时的情况高、低压绕组首端为同名端标注时的情况(b)高、低压绕组首端为异名端标注时的情况高、低压绕组首端为异名端标注时的情况东北电力大学东北电力大学二、三相变压器的联接方式二、三相变压器的联接方式图图34三相绕组的联接方式三相绕组的联接方式(a)三相绕组Y接(b)三相绕组D接（AXCZBY）(c)三相绕组D接（AXBYCZ）东北电力大学东北电力大学补充：Y形、d形连接星形又称Y形，是指将三相变压器的三个绕组的一端（同为始端或末端）连接在一起，成中性点，另外三个端子引出。
如果中性点未引出，称三相三线制，如果中性点引出，称三相四线制三角形又称形，是指将将三相变压器的三个绕组始末端依次相连连接没有中性点，只能是三相三线制三角形连接，每相导体的两端直接接在接入的三相导体中的两根上，所以线电压，和相电压相等东北电力大学东北电力大学三、变压器的联接组标号的判定三、变压器的联接组标号的判定1.单相变压器的联接组单相变压器的联接组时钟表示法：把高压绕组的时钟表示法：把高压绕组的相相电动势相量看作时钟电动势相量看作时钟的的长针长针，并把其固定指向时钟的，并把其固定指向时钟的12(12(即即0)0)点位置而把点位置而把低压绕组的低压绕组的相相电动势相量看作时钟的电动势相量看作时钟的短针短针，短针所指的，短针所指的数字作为绕组的联接组标号数字作为绕组的联接组标号对于图对于图333(a)3(a)情况，联接组为情况，联接组为Ii0Ii0，其中，其中IiIi表示高、表示高、低压绕组都是单相，低压绕组都是单相，“00”表示表示00点联接对于如图点联接对于如图333(b)3(b)情况，联接组为情况，联接组为Ii6Ii6，其中，其中“66”表示表示66点联接东北电力大学东北电力大学2.三相变压器的电路系统三相变压器的电路系统联联接接组标组标号号(1)Yy0(1)Yy0联接组联接组东北电力大学东北电力大学(2)Yd11联接组(a)(b)图图36Yd11联接组联接组(a)绕组联接图绕组联接图(b)相量图相量图东北电力大学东北电力大学在高压绕组的联接和标记不变，而只改变在高压绕组的联接和标记不变，而只改变低压侧的联接或标记的情况下，其规律归纳起来低压侧的联接或标记的情况下，其规律归纳起来有以下三点：有以下三点：1)1)对调低压绕组的首末端标记，即高、低压绕对调低压绕组的首末端标记，即高、低压绕组的首端由同名端改为异名端，其联接组标号加组的首端由同名端改为异名端，其联接组标号加66个钟点数。
个钟点数2)2)低压绕组的首末端点顺着相序移一相低压绕组的首末端点顺着相序移一相(a(abbccccaab)b)，则联接组标号加，则联接组标号加44个钟点数个钟点数3)3)高、低绕组联接相同高、低绕组联接相同((YyYy或或DdDd))时，其联接组时，其联接组标号为偶数；高、低压绕组联接不相同标号为偶数；高、低压绕组联接不相同(Yd(Yd或或DyDy))时，其联接组的标号为奇数时，其联接组的标号为奇数东北电力大学东北电力大学电力变压器有五种联接组，分别是：电力变压器有五种联接组，分别是：Yd11Yd11联接组：用于低压侧电压超过联接组：用于低压侧电压超过400V400V，高压侧电压，高压侧电压在在35kV35kV以下，容量以下，容量5600kV5600kVAA以下的场合以下的场合YNd11YNd11联接组：用在高压侧需要中性点接地，电压一般联接组：用在高压侧需要中性点接地，电压一般在在3535110kV110kV以上的场合以上的场合Yyn0Yyn0联接组：用在低压侧为联接组：用在低压侧为400V400V的配电变压器中，供的配电变压器中，供给三相负载和单相照明负载，高压侧电压不超过给三相负载和单相照明负载，高压侧电压不超过35kV35kV，容量不超过，容量不超过1800kV1800kVAA。
YNy0YNy0联接组：用于高压侧中性点需要接地的场合联接组：用于高压侧中性点需要接地的场合Yy0Yy0联接组：用在只供三相动力负载的场合联接组：用在只供三相动力负载的场合最常用的联接方式是最常用的联接方式是Yy0Yy0和和Yd11Yd11两种东北电力大学东北电力大学1.Yy联结的组式变压器联结的组式变压器对于对于Yy联接的组式变压器，一次绕组励磁电流联接的组式变压器，一次绕组励磁电流中三次谐波电流无法流通，所以，励磁电流似为中三次谐波电流无法流通，所以，励磁电流似为正弦波磁路饱和时，其所产生的主磁通必然是正弦波磁路饱和时，其所产生的主磁通必然是顶波，顶波磁通波形中除了基波磁通外，还含有顶波，顶波磁通波形中除了基波磁通外，还含有三次谐波磁通，这里将其它高次谐波忽略三次谐波磁通，这里将其它高次谐波忽略三相组式变压器中，各相磁路相互独立，三次三相组式变压器中，各相磁路相互独立，三次谐波磁通和基波磁通一样，沿主磁路闭合，磁路对谐波磁通和基波磁通一样，沿主磁路闭合，磁路对三次谐波的磁阻小，三次谐波磁通较大，所以主磁三次谐波的磁阻小，三次谐波磁通较大，所以主磁通为顶波通为顶波3.3三相变压器空载电动势波形三相变压器空载电动势波形东北电力大学东北电力大学图图3377正弦波电流产生的主磁通波形正弦波电流产生的主磁通波形东北电力大学东北电力大学三次谐波磁通与基波磁通一样，将在变压器一、三次谐波磁通与基波磁通一样，将在变压器一、二次绕组感应三次谐波电势，有时可达到基波电势二次绕组感应三次谐波电势，有时可达到基波电势的的45-60。
基波电势和三次谐波电势叠加，得到变压器空基波电势和三次谐波电势叠加，得到变压器空载时的相电势波形为尖顶波，如图载时的相电势波形为尖顶波，如图38所示从图从图中可以看出，相电势波形严重畸变，其所产生的尖中可以看出，相电势波形严重畸变，其所产生的尖峰电压可能危害绕组的绝缘峰电压可能危害绕组的绝缘东北电力大学东北电力大学图图38顶波磁通产生的电动势波形顶波磁通产生的电动势波形东北电力大学东北电力大学2.Yy联结的心式变压器联结的心式变压器对于对于Yy联结的心式变压器，其一次励磁电流也联结的心式变压器，其一次励磁电流也似为正弦波，但由于心式变压器三相磁路彼此相似为正弦波，但由于心式变压器三相磁路彼此相关，各相的三次谐波磁通大小相等、相位相同，不关，各相的三次谐波磁通大小相等、相位相同，不能沿主磁路闭合，只能借助油、油箱壁等形成闭合能沿主磁路闭合，只能借助油、油箱壁等形成闭合回路，该磁路磁阻大，使三次谐波磁通大大削弱，回路，该磁路磁阻大，使三次谐波磁通大大削弱，三相心式变压器中主磁通波形接正弦波，从而相三相心式变压器中主磁通波形接正弦波，从而相电势波形也接正弦波电势波形也接正弦波所以，三相心式变压器可以采用所以，三相心式变压器可以采用Yy联结方式。
联结方式东北电力大学东北电力大学图图39三相铁心式变压器三相铁心式变压器Yy联接时三次谐波磁通的路径联接时三次谐波磁通的路径三次谐波磁通在变压器油箱壁等构件中引起三倍频三次谐波磁通在变压器油箱壁等构件中引起三倍频率的涡流损耗，使变压器局部发热和损耗增加，所以容率的涡流损耗，使变压器局部发热和损耗增加，所以容量大于量大于1800kVA1800kVA的变压器不采用的变压器不采用YyYy联结方式联结方式东北电力大学东北电力大学二、二、.Dy和和Yd联结的三相变压器联结的三相变压器Dy联结的变压器，一次绕组的三角形接法使空载联结的变压器，一次绕组的三角形接法使空载电流中的三次谐波分量可以在闭合的三角形回路中电流中的三次谐波分量可以在闭合的三角形回路中流通，所以各相绕组空载电流为尖顶波，在铁心中流通，所以各相绕组空载电流为尖顶波，在铁心中建立的主磁通波形为正弦波，绕组中感应的相电势建立的主磁通波形为正弦波，绕组中感应的相电势波形也为正弦波波形也为正弦波Yd联结的变压器（组式和心式），其一次绕组中联结的变压器（组式和心式），其一次绕组中无三次谐波励磁电流流通，所以主磁通中将有三次无三次谐波励磁电流流通，所以主磁通中将有三次谐波磁通，谐波磁通在一、二次绕组的相电势中感谐波磁通，谐波磁通在一、二次绕组的相电势中感应三次谐波电势。
应三次谐波电势东北电力大学东北电力大学由于二次绕组为三角形联结，二次侧三相的三次由于二次绕组为三角形联结，二次侧三相的三次谐波电势在闭合的三角形内形成三次谐波环流谐波电势在闭合的三角形内形成三次谐波环流由于一次绕组中无三次谐波电流与之衡，所以由于一次绕组中无三次谐波电流与之衡，所以二次绕组的三次谐波电流起着励磁作用二次绕组的三次谐波电流起着励磁作用这样可以认为铁心中的主磁通是由一次侧的正弦这样可以认为铁心中的主磁通是由一次侧的正弦波空载电流和二次侧三次谐波电流共同建立，二波空载电流和二次侧三次谐波电流共同建立，二次侧的三次谐波电流产生的三次谐波磁通对一次次侧的三次谐波电流产生的三次谐波磁通对一次绕组的三次谐波磁通起去磁作用，所以三次谐波绕组。