变压器理及接线组别

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1、 单相变压器要点单相变压器要点1.变压器基本工作原理变压器基本工作原理2.变压器的额定值变压器的额定值3.变压器磁路中的主、漏磁通变压器磁路中的主、漏磁通4.铁心饱和时的励磁电流成分铁心饱和时的励磁电流成分5.电势平衡、磁势平衡、功率平衡电势平衡、磁势平衡、功率平衡6.变压器的电抗参数（分析时和磁通对应）变压器的电抗参数（分析时和磁通对应）7.变压器的主要性能指标（电压变化率和效率）变压器的主要性能指标（电压变化率和效率）8.标幺值标幺值8/8/20241电机学 第三章 变压器3-8 三相变压器磁路、联结组、电动势波形三相变压器磁路、联结组、电动势波形一、三相变压器磁路系统一、三相变压器磁路系

2、统1、组式磁路变压器、组式磁路变压器特点：三相磁路彼此无关联特点：三相磁路彼此无关联，各相的励磁电流在数，各相的励磁电流在数值上完全相等值上完全相等8/8/20242电机学 第三章 变压器组式应用组式应用n三相组式变压器优点是：对特大容量的变压器制造容三相组式变压器优点是：对特大容量的变压器制造容易，备用量小。但其铁芯用料多，占地面积大，只适易，备用量小。但其铁芯用料多，占地面积大，只适用于超高压、特大容量的场合。用于超高压、特大容量的场合。8/8/20243电机学 第三章 变压器2、心式磁路变压器、心式磁路变压器n特点：三相磁路彼此有关联特点：三相磁路彼此有关联，磁路长度不等，当外，磁路长度

3、不等，当外加三相对称电压时，三相磁通对称，三相磁通之和加三相对称电压时，三相磁通对称，三相磁通之和等于零。等于零。在结构上省去中在结构上省去中间的芯柱间的芯柱8/8/20244电机学 第三章 变压器心式心式应用应用n节省材料，体积小，效率高，维护方便。大、中、小节省材料，体积小，效率高，维护方便。大、中、小容量的变压器广泛用于电力系统中。容量的变压器广泛用于电力系统中。8/8/20245电机学 第三章 变压器二、联接组别二、联接组别（一）（一） 联结法联结法绕组标记绕组标记绕组名称绕组名称 单相变压器单相变压器 三相变压器三相变压器 中性点中性点 首端首端 末端末端首端首端 末端末端高压绕组高

4、压绕组AXA、B、CX、Y、ZN低压绕组低压绕组axa、b、c x、y、zn8/8/20246电机学 第三章 变压器绕组名称绕组名称单相单相变压器变压器三相变压器三相变压器中性点中性点首端首端末端末端首端首端末端末端高压绕组高压绕组U1U1U2U2U1U1、V2V2、W1W1U2U2、V2V2、W2W2N N低压绕组低压绕组u1u1u2u2u1u1、v1v1、w1w1u2u2、v2v2、w2w2n n或者有的记法或者有的记法绕组标记绕组标记8/8/20247电机学 第三章 变压器两种三相绕组接线两种三相绕组接线:星形联结、三角形联结星形联结、三角形联结1、星形联结、星形联结n把三相绕组的三个末

5、端连在一起，而把它们的首端引出把三相绕组的三个末端连在一起，而把它们的首端引出n三个末端连接在一起形成中性点，如果将中性点引出，三个末端连接在一起形成中性点，如果将中性点引出，就形成了三相四线制了，表示为就形成了三相四线制了，表示为YN或或yn。顺时针方向：顺时针方向：A A超前超前B B超前超前C C各各120120 8/8/20248电机学 第三章 变压器2、三角形联结、三角形联结n把一相的末端和另一相的首端连接起来，顺序连接成一闭把一相的末端和另一相的首端连接起来，顺序连接成一闭合电路。两种接法：合电路。两种接法：AX-BY-CZAX-BY-CZAX-CZ-BYAX-CZ-BY8/8/2

6、0249电机学 第三章 变压器绕组接法表示绕组接法表示Y Y，y y 或或 YNYN，y y 或或 Y Y，ynynYY，d d 或或 YNYN，d dDD，y y 或或 D D，ynynDD，d dn高压绕组接法大写，低压绕组接法小写，字母高压绕组接法大写，低压绕组接法小写，字母N N、n n是星形接法的中点引出标志。是星形接法的中点引出标志。8/8/202410电机学 第三章 变压器（二）联结组（二）联结组n变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上，变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上，并被同一主磁通链绕，当主磁通交变时，在高、低压并被同一主磁通链绕，当主磁通交变时，在高、

7、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。1 1、高低压绕组中电势的相位、高低压绕组中电势的相位同名端决于绕组的绕制方向同名端决于绕组的绕制方向8/8/202411电机学 第三章 变压器2、同名端、同名端n在任一瞬间，高压绕组的某一端的电位为正时，低压在任一瞬间，高压绕组的某一端的电位为正时，低压绕组也有一端的电位为正，这两个绕组间同极性的一绕组也有一端的电位为正，这两个绕组间同极性的一端称为同名端，记作端称为同名端，记作“”。8/8/202412电机学 第三章 变压器一、二次绕组的同极性端一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组同标志时，一、二次

8、绕组的电动势同相位。的电动势同相位。一、二次绕组的同极性端一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。的电动势反相位。8/8/202413电机学 第三章 变压器3、时钟表示法、时钟表示法n高压绕组线电势高压绕组线电势长针，永远指向长针，永远指向“1212”点钟点钟n低压绕组线电势低压绕组线电势短针，根据高、低压绕组线电势短针，根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。之间的相位指向不同的钟点。8/8/202414电机学 第三章 变压器例如例如 单相变压器单相变压器uI,II,I表示初级、次级都是单相绕表示初级、次级都是单相绕组组u0 0和和6 6表示

9、联结组号。表示联结组号。u单相变压器的标准连接组单相变压器的标准连接组I,I0I,I08/8/202415电机学 第三章 变压器（三）、三相变压器的连接组别（三）、三相变压器的连接组别n联结组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电联结组别：反映三相变压器连接方式及一、二次线电动势（或线电压）的相位关系。动势（或线电压）的相位关系。n三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标三相变压器的连接组别不仅与绕组的绕向和首末端标志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。志有关，而且还与三相绕组的连接方式有关。n理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、二理论和实践证明，无论采用怎样的连接方式，一、

10、二次侧线电动势（电压）的相位差总是次侧线电动势（电压）的相位差总是3030 的整数倍。的整数倍。8/8/202416电机学 第三章 变压器根据三相变压器绕组联结方式（根据三相变压器绕组联结方式（Y Y或或y y、D D或或d d）画出高、画出高、低压绕组接线图；低压绕组接线图；在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向；在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向；画出高压绕组电势相量图，根据单相变压器判断同一画出高压绕组电势相量图，根据单相变压器判断同一相的相电势方法，将相的相电势方法，将A A、a a重合，再画出低压绕组的电重合，再画出低压绕组的电势相量图（画相量图时应注意三相量按顺相序画）；势

11、相量图（画相量图时应注意三相量按顺相序画）；根据高、低压绕组线电势相位差，确定联结组别的标根据高、低压绕组线电势相位差，确定联结组别的标号。号。 确定三相变压器联结组别的步骤确定三相变压器联结组别的步骤8/8/202417电机学 第三章 变压器CBA1、 Yy0CBAX、Y、Zabcx、y、zABab8/8/202418电机学 第三章 变压器2、 Yy61808/8/202419电机学 第三章 变压器3、 Yy4注意注意abcabc顺序错顺序错过一个过一个铁心柱铁心柱1208/8/202420电机学 第三章 变压器nYyYy总结总结nYyYy联结的三相变压器，共有联结的三相变压器，共有Yy0Y

12、y0、Yy4Yy4、Yy8Yy8、Yy6Yy6、Yy10Yy10、Yy2Yy2六种联结组别，标号为偶数。六种联结组别，标号为偶数。若若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到可以得到Yy4Yy4、Yy8Yy8连接组别。若异名端在对应端，可得到连接组别。若异名端在对应端，可得到Yy6Yy6、Yy10Yy10和和Yy2Yy2连接组别。连接组别。我国标准规定生产：我国标准规定生产： Yyn0Yyn0、YNy0YNy0、Yy0Yy08/8/202421电机学 第三章 变压器cab4、 Yd1308/8/202422电机学 第三章 变压器5

13、、 Yd5ACBc xz ba y150abX、Y、Z8/8/202423电机学 第三章 变压器6、 Yd11330ACBc xb za y abX、Y、Z8/8/202424电机学 第三章 变压器nYdYd联结组别总结：联结组别总结：nYdYd联结的三相变压器，共有联结的三相变压器，共有Yd1Yd1、Yd5Yd5、Yd9Yd9、Yd7Yd7、Yd11Yd11、Yd3Yd3六种联结组别，标号为奇数。六种联结组别，标号为奇数。若若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可以得到以得到Y,d3Y,d3、Y,d7Y,d7连接组别。若异名端在对

14、应端，可得到连接组别。若异名端在对应端，可得到Y Y，d5d5、Y,d9Y,d9和和Y,d11Y,d11连接组别。连接组别。我国标准规定生产：我国标准规定生产： Yd11Yd11、 YNd11YNd118/8/202425电机学 第三章 变压器例例1 1：将变压器接成联接组标号：将变压器接成联接组标号Dy1Dy1，并画电动势相量图，并画电动势相量图ABCXYZ初级初级接接AXAXCZCZBYBY联结联结初级初级接接AXAXBYBYCZCZ联结联结8/8/202426电机学 第三章 变压器ABCXYZ例例1 1：将变压器接成联接组标号：将变压器接成联接组标号Dy1Dy1，并画电动势相量图，并画电

15、动势相量图 a. 初级初级接接AX-CZ-BY联结联结b.画出高压侧电势相量画出高压侧电势相量，并标上，并标上AX，CZ，BYA(Y)B (Z)C (X)ABABBY8/8/202427电机学 第三章 变压器c.c.画出低压侧电势相量画出低压侧电势相量，并使，并使 abab滞后滞后E EABAB3030 ，同时画出同时画出 axax， byby， czcz。( (相序原则顺时针相序原则顺时针a-a-b-cb-c) )d.d.由相量图知：由相量图知： axax与与 AXAX同向，表明次级同向，表明次级axax绕组与初级绕组与初级AXAX绕组绕组在同一铁心柱上，且在同一铁心柱上，且a a与与A A

16、为同极性端。同理为同极性端。同理byby与与BYBY同相；同相；czcz与与CZCZ同相。同相。A(Y) abcB (Z)C (X) ABAB abab30e.e.将次级将次级x,y,zx,y,z连在一起，接成连在一起，接成Y Y形。形。AXaxbyczaxAXx、y、z8/8/202428电机学 第三章 变压器例例2 2 将变压器接成联接组标号为将变压器接成联接组标号为Dy1,Dy1,画电动势相量图画电动势相量图 a.a.初级初级接接AX-BY-CZAX-BY-CZ联结联结ABCXYZb.b.画初级电势相量画初级电势相量，并标上，并标上AXAX，BYBY，CZCZABA(Z)A(Z)B(X)

17、B(X)C(Y)C(Y)ABAX8/8/202429电机学 第三章 变压器c.c.画出初级电势相量画出初级电势相量，使，使 abab滞后滞后 ABAB3030 ，同时画，同时画 axax， byby， czcz。( (相序顺时针相序顺时针a-a-b-cb-c) )d.d.由相量图知：由相量图知： AXAX与与 byby反向，表明次级反向，表明次级AXAX绕组与初级绕组与初级byby绕组在同一铁心柱上，且绕组在同一铁心柱上，且A A与与y y为同极性端。同理为同极性端。同理BYBY与与czcz反反相；相；CZCZ与与axax反相反相e.e.将次级将次级x,y,zx,y,z连在一起，接成连在一起，

18、接成Y Y形形A(Z)A(Z)B(X)B(X)C(Y)C(Y)ABAXabc AXAX与与 byby反向反向AXaxbyczZCBYx、y、z8/8/202430电机学 第三章 变压器例例3 3 变压器绕组如图，画出电动势相量图，判断联接组别变压器绕组如图，画出电动势相量图，判断联接组别cabzxy1 1）画出一次绕组的相量图）画出一次绕组的相量图2) 2) 判断相位关系判断相位关系3) 3) 依据相序的原则，画二次绕组相量图，并判依据相序的原则，画二次绕组相量图，并判断联接组标号。断联接组标号。 D, y11 D, y11XYZABCAa(Y)B (Z)C (X)ABabAXBYbcBY与与

19、ax反向反向x、y、z3308/8/202431电机学 第三章 变压器练习练习: :变压器绕组如图，画电动势相量图，判断联接组标号变压器绕组如图，画电动势相量图，判断联接组标号ax与与BY同相同相by与与CZ同相同相cz与与AX同相同相 Y, d3zxycabXYZABCA aBCXYZc xb zyEABEab8/8/202432电机学 第三章 变压器 用相量图判定变压器的连接组别时应注意：用相量图判定变压器的连接组别时应注意：1.绕组的极性只表示绕组的绕法，与绕组的首、末端绕组的极性只表示绕组的绕法，与绕组的首、末端标志无关；标志无关；2.高、低压绕组的相电动势均从首端指向末端，线电高、低

20、压绕组的相电动势均从首端指向末端，线电动势由动势由A指向指向B；3.同一铁心柱上的绕组，首端为同极性时相电动势相同一铁心柱上的绕组，首端为同极性时相电动势相位相同，首端为异极性时相电动势相位相反。位相同，首端为异极性时相电动势相位相反。8/8/202433电机学 第三章 变压器所有所有Yy8/8/202434电机学 第三章 变压器所有所有Yd8/8/202435电机学 第三章 变压器标准联结组别标准联结组别n为了避免制造和使用上的混乱，国家标准规定对单为了避免制造和使用上的混乱，国家标准规定对单相双绕组电力变压器只有相双绕组电力变压器只有II0II0联结组别一种。对三联结组别一种。对三相双绕组

21、电力变压器规定只有相双绕组电力变压器规定只有Yyn0Yyn0、Yd11Yd11、YNd11YNd11、YNy0YNy0和和Yy0Yy0五种。五种。8/8/202436电机学 第三章 变压器标准组别的应用标准组别的应用nYyn0Yyn0三相四线制配电系统中，供电给动三相四线制配电系统中，供电给动力和照明的混合负载；力和照明的混合负载；nYd11Yd11低压高于低压高于0.4kV0.4kV的线路中；的线路中；nYNd11YNd11110kV110kV以上的中性点需接地的高压以上的中性点需接地的高压线路中；线路中；nYNy0YNy0原边需接地的系统中；原边需接地的系统中；nYy0Yy0供电给三相动力负载的线路中。供电给三相动力负载的线路中。最常用最常用8/8/202437电机学 第三章 变压器