电机学第03讲.ppt

第3章 三相变压器 3.1 三相变压器的磁路系统 3.2 三相变压器的电路系统——联结组 3.3 三相变压器空载电动势波形 3.4 变压器的并联运行 3.5 三相变压器的不对称运行 3.1 三相变压器的磁路系统 三相变压器主要有两种结构形式，一种是由三台单相变压器组合而成，称为三相组式变压器或三相变压器组，另一种形式是三柱式铁心变压器，称为心式变压器。两种形式的变压器磁路系统完全不同。 1.三相组式变压器的磁路系统 把三台独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。 图3－1 三相组式变压器的磁路 特点：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对称电源，三相主磁通对称，三相空载电流也对称。 2.三相心式变压器磁路系统 特点是：各相磁路彼此相关，每相磁通必须通过另外两相才能构成闭合回路。 图3－2 三相心式变压器的磁路 (a) 四柱对称铁心 (b)三柱对称铁心 (c)同一平面三柱非严格对称铁心 3.2 三相变压器的电路系统—联结组 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（或同名端），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 A X A B C X Y Z N 低压绕组 a x a b c x y z n 图3－3 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 (b)高、低压绕组首端为异名端标注时的情况 二、三相变压器的联接方式 图3－4 三相绕组的联接方式 (a)三相绕组Y接 (b)三相绕组D接（AX→CZ→BY） (c) 三相绕组D接（AX→BY→CZ） 三、变压器的联接组标号的判定 1.单相变压器的联接组 时钟表示法：把高压绕组的相电动势相量看作时钟的长针，并把其固定指向时钟的12点位置。而把低压绕组的相电动势相量看作时钟的短针，短针所指的数字作为绕组的联接组标号。 对于图3－3(a)情况，联接组为Ii0，其中Ii表示高、低压绕组都是单相，“0”表示0点联接。对于如图3－3(b)情况，联接组为Ii6，其中“6”表示6点联接。 2.三相变压器的电路系统 联接组标号＝ (1)Yy0联接组 (2)Yd11联接组 (a) (b) 图3－6 Yd11联接组 (a)绕组联接图 (b)相量图 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，其规律归纳起来有以下三点： 1)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6个钟点数。 2)低压绕组的首末端点顺着相序移一相(a—b—c→c—a—b)，则联接组标号加4个钟点数。 3)高、低绕组联接相同(Yy或Dd)时，其联接组标号为偶数；高、低压绕组联接不相同(Yd或Dy)时，其联接组的标号为奇数。 电力变压器有五种联接组，分别是： Y，d11联接组：用于低压侧电压超过400V，高压侧电压在35kV以下，容量5600kV·A以下的场合。 YN，d11联接组：用在高压侧需要中性点接地，电压一般在35～110kV以上的场合。 Y，yn0联接组：用在低压侧为400V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35kV，容量不超过1800kV·A。 YN，y0联接组：用于高压侧中性点需要接地的场合。 Y，y0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Y，y0和Y，d11两种。 3.4 变压器的并联运行 图3－11 两台变压器并联运行图 变压器的并联运行：是指将变压器的一、二次侧绕组分别并联到一、二次侧公共母线上，共同对负载供电。 一、变压器并联运行优点 （1）提高供电的可靠性。并联运行的变压器，如果其中一台发生故障或检修，另外的变压器仍照常运行，供给一定的负载。 （2）提高运行效率。并联运行变压器可根据负载的大小调整投入并联的台数，从而减小能量损耗，提高运行效率。 （3）减少备用容量，并可随用电量的增加，分批安装变压器，减少初次投资。 二、变压器的并联条件 （1）各变压器的一次和二次额定电压相等，即各变压器变比相等； （2）各变压器一次和二次线电压的相位差相同，即各变压器连接组别相同； （3）各变压器的阻抗电压标幺值相等，短路阻抗角也相等。 图3－14变压器并联运行时简化等效电路图 1.变比不相等时变压器的并联运行 三、变压器的并联条