電機(jī)學(xué)課后答案

1、2022-3-811第三章變壓器2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器3-5 變壓器參數(shù)測(cè)量3-6 標(biāo)么值3-7 變壓器的運(yùn)行特性3-8 三相變壓器的磁路、聯(lián)結(jié)組、電動(dòng)勢(shì)波形3-9 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行3-10 三相變壓器的不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行2022-3-8223-5變壓器參數(shù)測(cè)量2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器變壓器的參數(shù)有勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)，只有已知參數(shù)，才能運(yùn)用前面所介紹的基本方程式、等值電路或相量圖求解各量。對(duì)制造好的變壓器，其參數(shù)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。一、空載試驗(yàn)二、短路試驗(yàn)三、短路電壓2022-3-833一、空載實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)測(cè)量空載電流和一、二次電壓及空載功率來(lái)計(jì)算變比、

2、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-84Rm = 24說(shuō)明二次側(cè)開(kāi)路，一次側(cè)加額定電壓。測(cè)量電壓U1、空載電流I0、輸入功率P0和開(kāi)路電壓U20。因變壓器空載時(shí)無(wú)功率輸出，所以輸入的功率全部消耗在變壓器的內(nèi)部，為鐵芯損耗和空載銅耗之和。X m X1Q Rm R1空載電流I0很小2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器pFeI02R1，故可忽略空載銅耗，認(rèn)為P0pFe=I02Rm100 %I 0I1U 1U 20I 0 % =K =P0I0U1I0U1I0X m = Zm2 Rm2=Zm =2022-3-855, 測(cè)U20 , I

3、0和P0 ,畫(huà)出要求及分析：1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開(kāi)路；為了便于測(cè)量和安全，空載實(shí)驗(yàn)一般在低壓繞組上加電壓UN，高壓繞組開(kāi)路。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2)電電U1在0 1.2U N范圍單方向調(diào)I0 = f(U1 )和P0 = f(U1 )曲線(xiàn)為何是一條曲線(xiàn)？2022-3-86關(guān), 高, 小,數(shù).2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器乘k63）空載電流和空載功率必須是額定電壓時(shí)的值，并以此求取勵(lì)磁參數(shù)；Zm與飽和程度有關(guān), 電壓越高, 磁路越飽和，Zm越小, 所以應(yīng)以額定電壓下測(cè)讀的數(shù)據(jù)計(jì)算勵(lì)磁參數(shù).4）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須折算；注:測(cè)得的值為歸算到低壓側(cè)的

4、值,如需歸算到高壓側(cè)時(shí)參數(shù)應(yīng)乘k2k：高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的變比2022-3-872010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器75）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；P三 = P1 P22022-3-8882010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8992010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-810102010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-81111二、短路實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)測(cè)量短路電流、短路電壓及短路功率來(lái)計(jì)算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-812

5、122010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器要求及分析1）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；由于變壓器短路阻抗很小，如果在額定電壓下短路，則短路電流可達(dá)（9.520）IN，將損壞變壓器，所以做短路試驗(yàn)時(shí)，外施電壓必須很低，通常為（0.050.15）UN，以限制短路電流。 得到的參數(shù)為高壓側(cè)參數(shù)2022-3-8132010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器132)通過(guò)調(diào)節(jié)電壓 ,讓電流Ik 在0 1.3I 范圍內(nèi)變化 , 測(cè)出對(duì)應(yīng)的U k , Ik 和Pk ,畫(huà)出Ik = f (U k )和Pk = f (U k )曲線(xiàn);拋物線(xiàn)直線(xiàn)短路阻抗Zk是常數(shù)3）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗

6、很少，忽略鐵損，認(rèn)為 Pk = PCu 。2022-3-814R1 R =X 1 X 2 =144）參數(shù)計(jì)算對(duì)T型等效電路： 12 Rk2 1X k22010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器U kI kPkI k2Z k2 Rk2Z k =Rk =X k =5）記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫；2022-3-815156）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的數(shù)值。T0 + 75T0 + Z K (750 c)= R 2 K (750 c) + X K2試驗(yàn)時(shí)的室溫R K ( 75 0 c ) = R KT0=234.52010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器以k7）若要得到低壓側(cè)參數(shù)，須折算

7、；短路試驗(yàn)時(shí)電壓加在高壓側(cè)，測(cè)出的參數(shù)是折算到高壓側(cè)的數(shù)值，如需要求低壓側(cè)的參數(shù)應(yīng)除以k2。k：高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的變比2022-3-816168）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-817172010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-818182010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-81919流I2010年5月11日星期二三、短路電壓標(biāo)在銘牌上的參數(shù)短路電壓，短路阻抗Zk75與一次側(cè)額定電流I1N的乘積。U1k = Z k 75 0 C I1短路電壓也稱(chēng)為阻抗電壓。通常用它與一次

8、側(cè)額定電壓的比值來(lái)表示Z k 75 0 C I1U1電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器U1k =2022-3-82020阻抗電壓用額定電壓百分比表示時(shí)有:Z KU1I1u1kU1= Z K*100% =I1 Z KU 1100% =U k =上式表明，阻抗電壓就是變壓器短路并且短路電流達(dá)額定值時(shí)所一次側(cè)所加電壓與一次側(cè)額定電壓的比值，所以稱(chēng)為短路電壓。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器短路電壓電抗(無(wú)功)分量百分值 :短路電壓電阻(有功)分量百分值 :100%ukR % =I1 Rk 750 CU1100%ukX % =I1 X kU12022-3-82121Z KU1I1u1kU1= Z

9、K*100% =I1 Z KU 1100% =U k =2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓器的運(yùn)行性能。從正常運(yùn)行角度看，希望它小些，這樣可使漏阻抗壓降小些，副邊電壓隨負(fù)載波動(dòng)小些；但從限制短路電流角度，希望它大些，變壓器發(fā)生短路時(shí)，相應(yīng)的短路電流就小些。2022-3-822例：U1 U1、Ub22在電力工程中，對(duì)電壓 、 電流 、 阻抗和功率等物理量的計(jì)算，常常采用其標(biāo)么值。先選定一個(gè)物理量的同單位某一數(shù)值作為基準(zhǔn)值（簡(jiǎn)稱(chēng)基值）然后取該物理量的實(shí)際值與該基準(zhǔn)值相比所得的比值即稱(chēng)為該物理量的標(biāo)么值，即3-6 標(biāo)么值一、

10、定義實(shí)際值：有名值2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器某物理量實(shí)際值該物理量基準(zhǔn)值標(biāo)么值 = 標(biāo)幺值在其原符號(hào)右上角加“*”號(hào)表示。 基值采用下標(biāo)“b”。2022-3-823232010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器二、基值的確定1. 基值的選取是任意的，通常以額定值為基準(zhǔn)值。2. 各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)；線(xiàn)值以額定線(xiàn)值為基準(zhǔn)值，相值以額定相值為基準(zhǔn)值；單相值以額定單相值為基準(zhǔn)值，三相值以額定三相值為基準(zhǔn)值；例如：變壓器一、二次側(cè)：S1b=S2b=SN、U1b=U1N、U2b=U2N三相變壓器基值：Sb=SN=3UNIN=3UNIN2022-3-8242010

11、年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器24注意：存在有相互關(guān)系的四個(gè)物理量（U、I、Z、S）中，所選基值的個(gè)數(shù)并不是任意的，當(dāng)某兩個(gè)物理量的基值已被確定，其余物理量的基值跟著確定。例如單相變壓器，選定一次側(cè)的額定電壓U1N和額定電流I1N作為電壓和電流的基值：一次側(cè)阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N一次側(cè)功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N2022-3-825為Z2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器253.U和E的基準(zhǔn)值為UB；R、X、Z的基準(zhǔn)值為ZB；P、Q和S的基準(zhǔn)值為SB。4.系統(tǒng)（如電力系統(tǒng)）裝有多臺(tái)變壓器（電機(jī)），選擇某一特定的Sb作為整個(gè)系統(tǒng)的功率基值

12、。系統(tǒng)中各變壓器標(biāo)幺值均換算到以Sb作為功率基值時(shí)的標(biāo)幺值。5.百分值=標(biāo)么值100%2022-3-826Z =U =；I =26三、變壓器一、二次側(cè)相電壓、相電流、漏阻抗的標(biāo)幺值I2I2*2I1I1*1U2U2*2U1U1*1=；I；U漏阻抗的標(biāo)幺值：2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器Z1I1U1Z1Z1*1Z1U1 /I1=ZZ2 I2U2Z2Z2*2Z2U2 /I2=2022-3-82727于1四、應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)缺點(diǎn)1、應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn) 額定值的標(biāo)幺值等于1。采用標(biāo)幺值時(shí)，不論變壓器的容量大小，變壓器的參數(shù)和性能指標(biāo)總在一定的范圍內(nèi)，便于分析和比較。如電力變壓器的短路阻抗標(biāo)

13、幺值z(mì)k*=0.030.10，如果求出的短路阻抗標(biāo)幺值不在此范圍內(nèi)，就應(yīng)核查一下是否存在計(jì)算或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。例如2010年5月11日星期二p138 I0*、 zk*的范圍電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-828U2 =28 采用標(biāo)幺值時(shí)，原、副邊各物理量不需進(jìn)行折算，便于計(jì)算。如副邊電壓向原邊折算，采用標(biāo)幺值：*U2U2kU2kU2U2U1= U2*=2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器為U注意基值選擇，應(yīng)選一次側(cè)基值采用標(biāo)幺值能直觀地表示變壓器的運(yùn)行情況。如已知一臺(tái)運(yùn)行著的變壓器端電壓和電流為為35kV、20A，從這些實(shí)際數(shù)據(jù)上判斷不出什么問(wèn)題但如果已知它的標(biāo)幺值為Uk*=1.0、

14、Ik*=0.6，說(shuō)明這臺(tái)變壓器欠載運(yùn)行。2022-3-829一次側(cè)有U1 = 3U1 U =Z = 1R =29 相電壓和線(xiàn)電壓標(biāo)幺值恒相等，相電流和線(xiàn)電流標(biāo)幺值恒相等； 某些意義不同的物理量標(biāo)么值相等*13U13U1U1U1= U1*=2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器*0I*mI0*2P0*mZk* = U k*Rk* = Pk*P* = cos?Q* = sin ?2022-3-830Z =Rm =I030例1：證明*0IZm* = 1= 1 *I0I1I0I1U1 / ZmZmU1 / I1ZmZ1*m*IP0*例2：證明 Rm =2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章

15、 變壓器*20*2*2 =P0*P0S (I0 / I1 )P0= 2 2I0U1 I1 / I1Rm I02= 2I0U1 / I1RmZ1RmZ12022-3-831Z =Rk =X =*PkS= Pk*=31采用標(biāo)幺值時(shí)，變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值與額定電流下的短路電壓標(biāo)幺值相等，即有：*kUkU1NZkU1N /I1NZkZ1N= U*k=I1NZkU1N短路阻抗電壓2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器I12 RkU1 I1RkU1 /I1RkZ1UkrU1I1 RkU1RkU1 /I1= Ukr*=*kUkxU1I1 X kU1X kU1 /I1X kZ1=短路阻抗電壓的電阻

16、分量= Ukx*短路阻抗電壓的電抗分量2022-3-832322、缺點(diǎn)標(biāo)么值沒(méi)有單位，物理意義不明確。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-833332010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-834342010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-835352010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-836U&1 = I（Rk + jX k）U& 2&362010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器3-7 變壓器的運(yùn)行特性一、電壓變化率電壓變化程度由于變壓器內(nèi)部存在著電阻和漏抗，負(fù)載時(shí)產(chǎn)生

17、電阻壓降和漏抗壓降，導(dǎo)致次級(jí)側(cè)電壓隨負(fù)載電流變化而變化。12022-3-837100%100% =100% =U1 U 2U1U2 U2U2U20 U2U2U % =37電壓變化率定義：一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值。k2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器用副邊量表示用原邊量表示電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。2022-3-838382010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器根據(jù)簡(jiǎn)化等值電路的相量圖推導(dǎo)出電壓變化率的公式j(luò)I&1 X kPbI&1Rk

18、=ac+cb=ac+db2022-3-83939100%U1 N - U 2U1N電壓變化率 U% =2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器忽略勵(lì)磁電流時(shí)：=I1/I1N=I2/I2N=I1* =I2*變壓器的負(fù)載系數(shù)2022-3-840U % Rk cos?2 + X k sin?2 100%402010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器3、與漏阻抗值有關(guān)Rk* Xk* 分析U公式* *1、電壓調(diào)整率隨著負(fù)載電流的增加而正比增大。I2=I2/I2N變壓器的負(fù)載系數(shù)a、?2 = 02、電壓調(diào)整率與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。 b、?2 02022-3-84141三種負(fù)載分析：a. ?2=0

19、:cos?2=1；sin?2=0 電阻性負(fù)載I2U很小2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器b. ?20:cos?20；sin?20 純電阻電感性負(fù)載Rk*cos?20，Xk*sin?20 U0，說(shuō)明：1）負(fù)載后U2U20=U2N；2）隨著I2U，U2。2022-3-8422010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器42c、?20；sin?20，Xk*sin?20；Rk*cos?2Xk*sin?2, UU20=U2N；2)隨著I2U0, U2。2022-3-84343U2*cos(?2 ) = 0.8超前2010年5月11日星期二1.0cos?2 =1cos?2 = 0.8 滯后

20、I2* ( )0U 2 = f (I2 )1.0圖 變壓器的外特性電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-844442010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器由外特性圖，負(fù)載功率因數(shù)性質(zhì)不同，對(duì)主磁通的影響不同，變壓器的端電壓變化亦不同。純電阻負(fù)載，端電壓變化較??；感性負(fù)載時(shí)主磁通呈去磁作用，為了維持不變，必須使原邊電流增加，同時(shí)短路阻抗壓降也增加，其結(jié)果造成副邊電壓下降；容性負(fù)載對(duì)主磁通呈增磁作用，為了維持不變，必須減小原邊電流，除了補(bǔ)償短路阻抗壓降外，其余部分使副邊電壓增高。*2U1.01.00cos?2 =1cos?2 = 0.8I2* ( )cos(?2 ) = 0.82022-3-

21、845U % Rk cos?2 + X k sin?2 100%452010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器小節(jié)* *負(fù)載大小=I1I1N=I2I2N漏阻抗Rk，Xk負(fù)載性質(zhì)?2，容性負(fù)載U0，感性負(fù)載U0即：輸出端電壓可能超過(guò)額定電壓2022-3-84646 變壓器外特性的引申內(nèi)容2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器變壓器運(yùn)行，二次側(cè)電壓隨負(fù)載變化而變化，如果電壓變化范圍太大，則給用戶(hù)帶來(lái)很大的影響。為了保證二次側(cè)電壓在一定范圍內(nèi)變化，必須進(jìn)行電壓調(diào)整。通常在變壓器的高壓繞組上設(shè)有抽頭(分接頭)，用以調(diào)節(jié)高壓繞組的匝數(shù)(調(diào)節(jié)變化)，調(diào)節(jié)二次側(cè)電壓。2022-3-84747

22、耗p二、效率2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器耗p1、損耗變壓器運(yùn)行中有兩種損耗：銅耗pCu；鐵耗pFe（每一類(lèi)包括基本損耗和雜散損耗）pCu：指電流流過(guò)繞組時(shí)所產(chǎn)生的電阻損耗基本銅耗:一次繞組銅耗pcu1=I12R1；二次繞組銅耗pcu2=I22R2附加損耗:因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等銅損耗大小與電流平方成正比，故也稱(chēng)為可變損耗。pcuI22022-3-8482010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器48基本鐵耗pFe:磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗:由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。鐵損耗與外加電壓

23、(Bm)大小有關(guān)，U1一般不變，稱(chēng)為不變損耗。p19p20 鐵耗公式2022-3-84949變壓器功率平衡及損耗示意圖pcu1pcu2pFeP12010年5月11日星期二P2pcu2pFe電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器P1 = P2 + pCu + pFePempcu12022-3-850502、效率的定義效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。 100 %P2P1 =2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器效率大小反映變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。 一般小型變壓器的效率率95 大型變壓器的效率高達(dá)992022-3-851) Pk = 2 Pk S cos

24、? 2 + P0 + Pk51P2P1100 pP2 + p= 1P1 pP1= = (Fe = P02、pCu假定： 1、p p = p Fe + pCu3、間接法求效率I2 2I23、P2 = S cos ?22) 100 %P0 + 2 Pk電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器 = (1 2010年5月11日星期二2022-3-852 S cos ? 2 + P0 + Pk522) 100 %P0 + 2 Pk = (1 2010年5月11日星期二0變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。效率特性：在功率因數(shù)一定時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載電流之間的關(guān)系=f(),稱(chēng)為變壓器的效率特性。m

25、axm電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器輕載負(fù)載較大2022-3-853m Pk = P053當(dāng)銅損耗=鐵損耗(可變損耗=不變損耗)時(shí),變壓器效率最大：令dd2P0Pk或 m =0= 0,則有變壓器產(chǎn)生最大效 率的條件 : maxm2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器) 100 %= (1 2P0 m S cos ? 2 + 2P0max率, 新S器p為了提高變壓器的運(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵耗小些。變壓器長(zhǎng)期工作在額定電壓下，但不可能長(zhǎng)期滿(mǎn)載運(yùn)行，為了提高運(yùn)行效率,設(shè)計(jì)時(shí)取m=0.40.6PkN/P0=36；我國(guó)新S9系列配電變壓器pkN/P0=67.52022-3-854542010年

26、5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-855552010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-856562010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-85757 單相變壓器要點(diǎn)2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器1.2.3.4.5.6.7.8.變壓器基本工作原理變壓器的額定值變壓器磁路中的主、漏磁通鐵心飽和時(shí)的勵(lì)磁電流成分電勢(shì)平衡、磁勢(shì)平衡、功率平衡變壓器的電抗參數(shù)（分析時(shí)和磁通對(duì)應(yīng)）變壓器的主要性能指標(biāo)（電壓變化率和效率）標(biāo)幺值2022-3-858583-8 三相變壓器磁路、聯(lián)結(jié)組、電動(dòng)勢(shì)波形一、三相變壓器磁路系統(tǒng)1、組式磁路變壓器特

27、點(diǎn)：三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)，各相的勵(lì)磁電流在數(shù)值上完全相等CZCBY電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器BAX2010年5月11日星期二A2022-3-85959組式應(yīng)用三相組式變壓器優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)特大容量的變壓器制造容易，備用量小。但其鐵芯用料多，占地面積大，只適用于超高壓、特大容量的場(chǎng)合。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-860602、心式磁路變壓器特點(diǎn)：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)，磁路長(zhǎng)度不等，當(dāng)外加三相對(duì)稱(chēng)電壓時(shí)，三相磁通對(duì)稱(chēng)，三相磁通之和等于零。 A + B + C = 02010年5月11日星期二在結(jié)構(gòu)上省去中間的芯柱電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-86161心式應(yīng)用節(jié)省材料，體

28、積小，效率高，維護(hù)方便。大、中、小容量的變壓器廣泛用于電力系統(tǒng)中。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-862繞組名稱(chēng)單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組AXA、B、CX、Y、ZN低壓繞組axa、b、cx、y、zn62二、聯(lián)接組別（一） 聯(lián)結(jié)法繞組標(biāo)記2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-863繞組名稱(chēng) 單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端 末端首端末端高壓繞組 U1U2U1、V2、W1 U2、V2、W2N低壓繞組 u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器63或者有的記法繞組標(biāo)記2022-

29、3-86464兩種三相繞組接線(xiàn)：星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)1、星形聯(lián)結(jié)把三相繞組的三個(gè)末端連在一起，而把它們的首端引出三個(gè)末端連接在一起形成中性點(diǎn)，如果將中性點(diǎn)引出，就形成了三相四線(xiàn)制了，表示為YN或yn。B2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器順時(shí)針?lè)较颍篈 超前B超前C各 120E&BY&XAE&CEA ZCAB&EE&BCE&CA2022-3-865C AX-BY-CZ652、三角形聯(lián)結(jié)把一相的末端和另一相的首端連接起來(lái)，順序連接成一閉合電路。兩種接法：E& AE& BE&CE& AE&BE&am

30、p;C2010年5月11日星期二AX-BY電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器AX-CZ-BYAYE&CE& AXCZ BE& AB E&BAXBYCZAXBYCZYB XE& AE&BE&CZAE& AB2022-3-866662010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器繞組接法表示Y，y 或 YN，y 或 Y，ynY，d 或 YN，dD，y 或 D，ynD，d高壓繞組接法大寫(xiě)，低壓繞組接法小寫(xiě)，字母N、n是星形接法的中點(diǎn)引出標(biāo)志。2022-3-867672010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器（二）聯(lián)結(jié)組1、高低壓繞組中電勢(shì)的相

31、位變壓器的同一相高、低壓繞組都是繞在同一鐵芯柱上，并被同一主磁通鏈繞，當(dāng)主磁通交變時(shí)，在高、低壓繞組中感應(yīng)的電勢(shì)之間存在一定的極性關(guān)系。電勢(shì)正方向：從首端指向末端同名端決于繞組的繞制方向2022-3-868682、同名端在任一瞬間，高壓繞組的某一端的電位為正時(shí)，低壓繞組也有一端的電位為正，這兩個(gè)繞組間同極性的一端稱(chēng)為同名端，記作“”。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8692010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器69一、二次繞組的同極性端同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)同相位。一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。2022-3-87070

32、有時(shí)不知道繞組的繞向，但知道同名端位置，即可知道實(shí)際電勢(shì)的相位關(guān)系。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器兩電勢(shì)同相位兩電勢(shì)反相位2022-3-871名端。如果U13U12U34，則1和4為71練習(xí)：一臺(tái)已經(jīng)制成的變壓器無(wú)法從外部觀察其繞組的的2Ul22010年5月11日星期二繞向，無(wú)法辨認(rèn)其同名端，可用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)定。1）交流法如圖將一、二次繞組各取一個(gè)接線(xiàn)端連接在一起，圖中的2和4，并在為N壓U量U表分別測(cè)量U12、U13、U34各值，如果測(cè)量結(jié)果為：U13U12U34，則說(shuō)明N1、N2組為反極性串聯(lián)，故1和3為同果U同名端。電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-872關(guān)S72

33、2）直流法用1.5V或3V的直流電源，按圖所示連接，直流電源接在高壓繞組上，而直流毫伏表接在低壓繞組兩端。當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上的一瞬間，如毫伏表指針向正方向擺動(dòng)，則接直流電源正極的端子與接直流毫伏表正極的端子為同名端。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-873733、時(shí)鐘表示法高壓繞組線(xiàn)電勢(shì)長(zhǎng)針，永遠(yuǎn)指向“12”點(diǎn)鐘低壓繞組線(xiàn)電勢(shì)短針，根據(jù)高、低壓繞組線(xiàn)電勢(shì)之間的相位指向不同的鐘點(diǎn)。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-874742010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器例如 單相變壓器連接組別為I / I 12( I ,I 0 )連接組別為 I

34、 / I 6( I , I 6 )I,I表示初級(jí)、次級(jí)都是單相繞組0和6表示聯(lián)結(jié)組號(hào)。單相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組組I,I02022-3-875752010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器（三）、三相變壓器的連接組別聯(lián)結(jié)組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線(xiàn)電動(dòng)勢(shì)（或線(xiàn)電壓）的相位關(guān)系。三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。理論和實(shí)踐證明，無(wú)論采用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線(xiàn)電動(dòng)勢(shì)（電壓）的相位差總是是30的整數(shù)倍。2022-3-876762010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器 確定三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的步驟根據(jù)三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式

35、（Y或y、D或d）畫(huà)出高、低壓繞組接線(xiàn)圖；在接線(xiàn)圖上標(biāo)出相電勢(shì)和線(xiàn)電勢(shì)的假定正方向；畫(huà)出高壓繞組電勢(shì)相量圖，根據(jù)單相變壓器判斷同一相的相電勢(shì)方法，將A、a重合，再畫(huà)出低壓繞組的電勢(shì)相量圖（畫(huà)相量圖時(shí)應(yīng)注意三相量按順相序畫(huà)）；根據(jù)高、低壓繞組線(xiàn)電勢(shì)相位差，確定聯(lián)結(jié)組別的標(biāo)號(hào)。2022-3-87777A1、 Yy0CBAabcAB2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器CBX、Y、Zabx、y、z2022-3-878782、 Yy62010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-879792010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器3、 Yy4注意abc順序錯(cuò)過(guò)一個(gè)鐵心柱

36、1202022-3-8802010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器80Yy總結(jié)Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為偶數(shù)。若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到到Y(jié)y4、Yy8連接組別。若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)y6、Yy10和Yy2連接組別。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)： Yyn0、YNy0、Yy02022-3-881814、 Yd1電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器ca2010年5月11日星期二b302022-3-882825、 Yd5B2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器ACcxay150abzbX、Y、Z2022-

37、3-883836、 Yd11330A ay2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器CabbzcxBX、Y、Z2022-3-884到Y(jié)2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器84Yd聯(lián)結(jié)組別總結(jié)：Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為奇數(shù)。若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到到Y(jié),d3、Y,d7連接組別。若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)，d5、Y,d9和Y,d11連接組別。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)： Yd11、 YNd112022-3-88585例1：將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Dy1，并畫(huà)電動(dòng)勢(shì)相量圖ABCXYZ2010

38、年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器初級(jí)接AXCZBY聯(lián)結(jié)初級(jí)接AXBYCZ聯(lián)結(jié)2022-3-88686ABCXYZ例1：將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Dy1，并畫(huà)電動(dòng)勢(shì)相量圖AB2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器，并標(biāo)上AX，CZ，BYA(Y)a. 初級(jí)接AX-CZ-BY聯(lián)結(jié)B (Z)b.畫(huà)出高壓側(cè)電勢(shì)相量C (X)ABBY2022-3-887X后E針a87c.畫(huà)出低壓側(cè)電勢(shì)相量，并使ab滯后EAB30，同時(shí)畫(huà)出ax，by，cz。(相序原則順時(shí)針a-b-c)d.由相量圖知：ax與AX同向，表明次級(jí)級(jí)ax繞組與初級(jí)級(jí)AX繞組在同一鐵心柱上，且a與A為同極性端。同理理by與BY同相；c

39、z與CZ同相。e.將次級(jí)x,y,z連在一起，接成Y形。B (Z)2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器A(Y) abC (X)ABab30AaxbyczaxAXcx、y、z2022-3-88888例2將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)為Dy1,畫(huà)電動(dòng)勢(shì)相量圖a.初級(jí)接AX-BY-CZ聯(lián)結(jié)ABCXYZb.畫(huà)初級(jí)電勢(shì)相量，并標(biāo)上AX，BY，CZB(X)2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器XYCZE&AE&BE&CA AB BC(Y)ABAXA(Z)2022-3-889X后 畫(huà)針a成Y89c.畫(huà)出初級(jí)電勢(shì)相量，使ab滯后AB30，同時(shí)畫(huà)ax，by，cz。(相序順時(shí)針

40、a-b-c)d.由相量圖知： AX與by反向，表明次級(jí)級(jí)AX繞組與初級(jí)級(jí)by繞組在同一鐵心柱上，且A與y為同極性端。同理理BY與cz反相；CZ與ax反相e.將次級(jí)級(jí)x,y,z連在一起，接成Y形AX與by反向A(Z)2010年5月11日星期二B(X)C(Y)ABAXabcAaxbyczZCBYx、y、z電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-89090例3 變壓器繞組如圖，畫(huà)出電動(dòng)勢(shì)相量圖，判斷聯(lián)接組別zxy1）畫(huà)出一次繞組的相量圖 2) 判斷相位關(guān)系3) 依據(jù)相序的原則，畫(huà)二次繞組相量圖，并判斷聯(lián)接組標(biāo)號(hào)。XYZABCB (Z)2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器caA a(Y)C (

41、X)ABabBYbcAXBY與ax反向x、y、z D, y11b3302022-3-89191練習(xí):變壓器繞組如圖，畫(huà)電動(dòng)勢(shì)相量圖，判斷聯(lián)接組標(biāo)號(hào)ax與BY同相by與CZ同相cz與AX同相XYZABCBXZEAB2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器 Y, d3baczxyAaCYcxyEabbz2022-3-892922010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器 用相量圖判定變壓器的連接組別時(shí)應(yīng)注意：1. 繞組的極性只表示繞組的繞法，與繞組的首、末端標(biāo)志無(wú)關(guān)；2. 高、低壓繞組的相電動(dòng)勢(shì)均從首端指向末端，線(xiàn)電動(dòng)勢(shì)由A指向B；3. 同一鐵心柱上的繞組，首端為同極性時(shí)相電動(dòng)勢(shì)相位相

42、同，首端為異極性時(shí)相電動(dòng)勢(shì)相位相反。2022-3-8932010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器93所有Yy2022-3-8942010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器94所有Yd2022-3-89595標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組別為了避免制造和使用上的混亂，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)單相雙繞組電力變壓器只有有II0聯(lián)結(jié)組別一種。對(duì)三相雙繞組電力變壓器規(guī)定只有有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-89696標(biāo)準(zhǔn)組別的應(yīng)用Yyn0三相四線(xiàn)制配電系統(tǒng)中，供電給動(dòng)最常用2010年5月11日星期二力和照明的混合負(fù)載；Yd11低壓高于0

43、.4kV的線(xiàn)路中；YNd11110kV以上的中性點(diǎn)需接地的高壓線(xiàn)路中；YNy0原邊需接地的系統(tǒng)中；Yy0供電給三相動(dòng)力負(fù)載的線(xiàn)路中。電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-897973.8.3 三相變壓器的繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響分析單相變壓器空載，由于磁路飽和，磁化電流是尖頂波。分解為基波分量和三次諧波（其他奇次諧波忽略）。的3在三相變壓器中，各相勵(lì)磁電流中的3次諧波可表示為：2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器i03A =I03msin3wti03B =I03msin3(wt-1200)=I03msin3wti03C =I03msin3(wt+1200)=I03msin

44、3wt同幅值、同相位2022-3-898982010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器問(wèn) 題1在三相系統(tǒng)中，各相三次諧波電流在時(shí)間上同相位，是否流通？在三相變壓器中，由于一次側(cè)三相繞組的連接方法不同，空載電流中的3次諧波分量不一定能流通，這使主磁通與相電勢(shì)波形畸變；并且這種畸變的程度不僅與繞組的連接方式有關(guān)，還與三相變壓器的磁路系統(tǒng)有關(guān)。2022-3-89999i0有無(wú)i03 ，看電路連接中有無(wú)i03通路繞組連接方式Y(jié)N、D有i03通路i0為尖頂波磁路飽和，主磁通為正弦波i1i3i5i3影響最大2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器Y無(wú)i03通路i0為正弦波磁路飽和，主磁通為平

45、頂波1353影響最大電動(dòng)勢(shì)e1為正弦波能不能在磁路中流通？2022-3-81001002010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8101101問(wèn) 題2在三相系統(tǒng)中，三次諧波磁通在時(shí)間上同相位，是否流通？三次諧波磁通流通受磁路結(jié)構(gòu)限制。平頂波2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器借助油和油箱壁等形成回路，磁阻大，3很小，基本為正弦波。三相組式變壓器三相心式變壓器3可以在鐵心中流過(guò)3不能在鐵心中流過(guò)2022-3-81021022010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器一、三相變壓器Y，y連接一次側(cè)Y無(wú)中性線(xiàn)，三次諧波電流無(wú)法流通i0接近于正弦波0平頂波？磁路結(jié)構(gòu)

46、2022-3-81031031、三相變壓器組三相組式變壓器，各磁路獨(dú)立，3可以在鐵心中存在，所以為平頂波，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e 為尖頂波，其中的三次諧波幅值可達(dá)基波幅值的45%60%，使相電動(dòng)勢(shì)的最大值升高很多，可能擊穿繞組絕緣。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8104104三相組式變壓器不采用Y，y連接。三相線(xiàn)電勢(shì)中3互相抵消，線(xiàn)電勢(shì)為正弦波。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-81051052010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2、三相心式變壓器各磁路彼此聯(lián)系，3A 、3B、3C三相同大小、同相位，不能沿鐵心閉合，借油、油壁箱等閉合

47、，磁阻大， 3小，故E3小，相電勢(shì)、線(xiàn)電勢(shì)波性接近于正弦波。三相心式變壓器允許采用Yy聯(lián)結(jié)。3次諧波磁通經(jīng)過(guò)油箱壁等鋼制構(gòu)件時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生渦流雜散損耗，引起油箱壁局部過(guò)熱。容量大于1600kVA時(shí)，不宜采用心式Y(jié)y連接。2022-3-81061062010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器二、三相變壓器YN，y連接有中線(xiàn)，i03可以流過(guò)。i0為尖頂波磁通為正弦波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e 也為正弦波 。2022-3-8107107三、Yyn連接的三相變壓器2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器二次側(cè) yn 接線(xiàn)，負(fù)載時(shí)可以為3次諧波提供通路。使相電動(dòng)勢(shì)波形得到改善。但是由于負(fù)載的影響

48、，產(chǎn)生i23不能很大，所以相電動(dòng)勢(shì)波形不能得到很好改善，這種情況基本與Y，y連接一樣，只適用于容量較小的三相心式變壓器，而組式變壓器仍然不采用。2022-3-8108108四、必須接成Y，y聯(lián)接的大容量變壓器對(duì)于采用三相變壓器組的大容量變壓器，如果一、二次側(cè)又必須接成Y，y聯(lián)接，可在鐵芯柱上另外安裝一套第三繞組，把它接成三角形，以提供3次諧波電流通道改善電動(dòng)勢(shì)波形。如果需要第三繞組供給負(fù)載，就將其端點(diǎn)引出，這種變壓器實(shí)為三繞組變壓器。2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-81091092010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器五、三相變壓器組Dy、Yd連接線(xiàn)電流中

49、沒(méi)有3次諧波電流，但在繞組內(nèi)部3次諧波電流可以流通，i03可流通。各相繞組中i0是尖頂波及e均為正弦波2022-3-8110110二次側(cè)三次諧波電流i03可流通一次側(cè)正弦i02010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器F&1 + F&2 = F&mi0總非正弦0接近正弦 e正弦。 結(jié)論：實(shí)際三相變壓器，總希望有一側(cè)為， 保證相電勢(shì)接近于正弦波。三相變壓器組或三相心式變壓器都適用。2022-3-81111113.9 變壓器并聯(lián)運(yùn)行變壓器的并聯(lián)運(yùn)行是指將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的變壓器的原、副繞組同一標(biāo)號(hào)的出線(xiàn)端連在一起接到母線(xiàn)上的運(yùn)行方式。母線(xiàn)電源2010年5月11日星期二電機(jī)

50、學(xué) 第三章 變壓器III母線(xiàn)負(fù)載圖 兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行接線(xiàn)圖2022-3-81121122010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器一、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的意義(1)適應(yīng)用電量的增加隨著負(fù)載的發(fā)展，必須相應(yīng)地增加變壓器容量及臺(tái)數(shù)。(2)提高運(yùn)行效率當(dāng)負(fù)載隨著季節(jié)或晝夜有較大的變化時(shí)、根據(jù)需要調(diào)節(jié)投入變壓器的臺(tái)數(shù)。(3)提高供電可靠性允許其中部分變壓器由于檢修或故障退出并聯(lián)。2022-3-81131132010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器二、理想的并聯(lián)運(yùn)行內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流空載時(shí)，各變壓器的相應(yīng)的次級(jí)電壓必須相等且同相位。使全部裝置容量獲得最大程度的應(yīng)用在有負(fù)載時(shí)，各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載

51、電流應(yīng)該與它們的容量成正比例，各變壓器均可同時(shí)達(dá)到滿(mǎn)載狀態(tài)。每臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流均為最小各變壓器的負(fù)載電流都應(yīng)同相位，則總的負(fù)載電流是各負(fù)載電流的代數(shù)和。當(dāng)總的負(fù)載電流為一定值時(shí)。每臺(tái)變壓器的銅耗為最小，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。2022-3-8114114三、理想并聯(lián)運(yùn)行的條件的U2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器抗Z1. 各臺(tái)變壓器的U1N 、U2N應(yīng)分別相等，即變比相同。2. 各臺(tái)變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)應(yīng)相同。（必須嚴(yán)格保證）例：Dy11，Yd11聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)相同，聯(lián)結(jié)法不同，能并聯(lián)運(yùn)行。若聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同：如分別為2、5，不能并聯(lián)運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。3. 各臺(tái)變壓器的短路阻抗Zk*（短路電壓

52、）要相等。2022-3-81151151、變比不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行變比不相等，二次側(cè)空載電壓不等。合上開(kāi)關(guān)K，兩邊有電壓差，引起環(huán)流。UI2010年5月11日星期二U電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器U& 1k IIU& 1k I2022-3-8116116變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，二次空載電壓不等。折算到二次側(cè)的等效電路如圖。I&II&由等效電路列方程式：I& = I&I + I&II2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器ZKI、ZKII為折算至二次側(cè)的短路阻抗I&I Z kII&II Z kIIU& 1k I

53、U& 1k II U& 2 = U& 2 =I&II2022-3-8117U 1 U 1U 1 U 1U1 U1&I = kIZkI + ZkII117I&III&II& = I&C + I&LIZ kIZ kI + Z kII+k I k IIZ kI + Z kII= I& = I&C + I&LIZ kIIZ kI + Z kII+k I k IIZ kI + Z kII=c2010年5月11日星期二kIII&II&II環(huán)流：大小相等，方向相反電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器負(fù)載

54、電流，與短路阻抗成反比分配I&2022-3-81182010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器118kIIc與負(fù)載大小無(wú)關(guān)?？蛰d時(shí)，兩臺(tái)變壓器內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)環(huán)流，增大了空載損耗。變壓器的短路阻抗zk、zk很小，即使開(kāi)路電壓差很小，也會(huì)引起較大的環(huán)流。環(huán)流未通過(guò)負(fù)載，卻占用了變壓器的容量，影響變壓器出力和效率。所以應(yīng)把環(huán)流限制在一定范圍內(nèi)，一般要求環(huán)流不超過(guò)額定電流的的10%，則變比之差不超過(guò)過(guò)1%。2022-3-81191192010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8120120U22、聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行一、二次側(cè)線(xiàn)電壓的相位不同兩臺(tái)聯(lián)結(jié)組別分別為

55、Yy0和Yd11的變壓器，它們并聯(lián)運(yùn)行時(shí)二次側(cè)相量圖如圖，二次側(cè)線(xiàn)電勢(shì)相等，但相位互差30，二次側(cè)回路存在電壓差為：2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器U2IIU2I30圖3-38Yy0和Yd11兩變壓器并聯(lián)時(shí)二次側(cè)電壓相量U2 = 2U2 sin15 = 0.518U2或U2* = 0.5182022-3-8121Ic = *zkI + zkII比k121由于短路阻抗很小，假設(shè)zk*=zk*=0.05，產(chǎn)生的環(huán)流為（變比k相等）：*= 5.180.5182 0.05=* U2*2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器或Ic = 5.18I2可見(jiàn)，環(huán)流是額定電流的好幾倍，非

56、常大，這是決不允許的所以變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，聯(lián)結(jié)組別一定要相同。2022-3-8122Z122I&I Z kI = I&II Z kII3、短路阻抗標(biāo)幺值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行假設(shè)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器變比相等、聯(lián)結(jié)組號(hào)相同I& = I&I + I&II=2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器Z kII I&II / U&1Z kI I&I / U&1/ I&I/ I&III&II&II=Z kII*Z kI*= I IIZ kIIZ kII&II&II= Z*&*I&a

57、mp;*I2022-3-8123Z123 I : II = Z kII* : Z kI* = uk* : ukI*= Z*&*I&*I2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器在電流相位相同的情況下，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比。短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器負(fù)擔(dān)的負(fù)載電流標(biāo)幺值小。短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器負(fù)擔(dān)的負(fù)載電流標(biāo)幺值大。如果短路阻抗的標(biāo)幺值相等，則各變壓器同時(shí)達(dá)到滿(mǎn)載。如果不相等，則短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器先達(dá)到滿(mǎn)載。理想的負(fù)載分配，按變壓器的容量大小分擔(dān)負(fù)載，應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，要求短路阻抗標(biāo)值相等。2022-3-8124I&

58、ZZ124總結(jié)實(shí)際并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，變壓器的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須相同變比偏差要嚴(yán)格控制短路阻抗的標(biāo)幺值不要相差太大，要使負(fù)載電流同相，阻抗角應(yīng)相等，允許有一定的差別。= 電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器*I *2010年5月11日星期二&2022-3-8125&I = 1 （ U 1 U& ）Z kIk1 U 11 U 1U& 11125四、推廣到n臺(tái)變壓器并聯(lián)（假定變比、組號(hào)相同）&I&I Z kII&II Z kII = . = I&n Z kn U& 2 =U& 1k2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器（Z kII k（

59、Z kn kI 2 U& 2） U& 2）I&II =.I&n =& U& 2）總負(fù)載電流：nI = （i =1 Z ki k2022-3-81261i =1 Z1i =1 ZS = ni =1 ZS n = ni =1 Z= * Z k126&變壓器負(fù)載電流、功率分配關(guān)系：1.12010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器kikiZ kn1Z knn&II&I =.I n =兩邊乘以U& 2L對(duì)每一相1*SU 2IU1Zk1uk=利用SSZ k1ki1Z kn1ki復(fù)數(shù)運(yùn)算麻煩取絕對(duì)值2022-3-8127S

60、 = ni =1 ZS n = ni =1 Z= * S = ni =1 u *S n = ni =1 u *S I S II127SS.SS.SU 21Zk1uk2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器S u k*S ikiS nu kn*S iki1Z k1ki1Z kn1kiS nukn*:ukI* ukII*:L:SI : SII :L: Sn =2022-3-8128S I S IISI SII128S nukn*:ukI* ukII*:L:SI : SII :L: Sn =1ukn*1 1:ukI* ukII*SnS n:S I S II:L:L:=1ukn*1 1:ukI

61、* ukII*:L:SI *: SII *:L: Sn * =2010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器各變壓器的負(fù)載分配與該變壓器的額定容量成正比，與短路電壓成反比。如果各變壓器的短路電壓都相同，則變壓器的負(fù)載分配只與額定容量成正比。各變壓器可同時(shí)達(dá)到滿(mǎn)載，總的裝置容量得到充分利用。2022-3-81291292010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-81301302010年5月11日星期二電機(jī)學(xué) 第三章 變壓器2022-3-8131ZKI* +I&C = C =(ZK + ZK )ZKZKU1 (ZK +ZK )131例1：有兩臺(tái)額定電壓相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行,其額定容量分,別為 S 1 = 5000KVA ，S II = 6300KVA ， 短路阻抗為 ZK* 1 = 0.072010年5月11日星期二