CH2-1 變壓器

1、第二章變壓器第二章變壓器v電力傳輸中不可缺少的環(huán)節(jié)v最主要的用途是將交流電壓按照使用的要求升高或降低升高：提高輸電電壓，降低電流、減小損耗降低：供用戶安全、方便的使用主要內(nèi)容q2.1工作原理、分類、基本結(jié)構(gòu)和額定值q2.2空載運(yùn)行q2.3負(fù)載運(yùn)行q2.4標(biāo)幺值q2.5變壓器的參數(shù)測(cè)定方法q2.6變壓器的運(yùn)行性能（穩(wěn)態(tài)運(yùn)行）q2.7三相變壓器及其運(yùn)行q2.8 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行q2.9自耦變壓器、互感器q2.10 變壓器的瞬態(tài)過(guò)程/不對(duì)稱運(yùn)行*(不講)2.1 2.1 變壓器的原理、分類、結(jié)構(gòu)和額定值變壓器的原理、分類、結(jié)構(gòu)和額定值2.1.12.1.1工作原理、分類工作原理、分類變壓器利用高、低壓繞

2、組中磁的聯(lián)系把一種電壓、電流轉(zhuǎn)變成相同頻率相同頻率的另一種電壓、電流。一、工作原理二、分類按電壓升降升壓變壓器；降壓變壓器；按相數(shù)單相變壓器三相變壓器多相變壓器按繞組個(gè)數(shù)： 雙繞組變壓器 三繞組變壓器 單繞組變壓器（自耦變壓器）按冷卻方式空氣冷卻的干式變壓器；油浸式電力變壓器；充氣式變壓器（充SF6的中小容量變壓器）；按容量大型變壓器：80063000 kVA； 特大型變壓器：90000 kVA；2.1.2 2.1.2 電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)電力變壓器的基本結(jié)構(gòu) 五大部分：鐵芯、繞組、變壓器油、油箱、絕緣套管。一、油浸式電力變壓器一、油浸式電力變壓器1. 鐵芯鐵芯磁路部分硅鋼片疊成（減少渦流損耗

3、），彼此絕緣總是閉合的心式和殼式心式：容易裝配殼式：機(jī)械強(qiáng)度較好2. 繞組繞組電路部分分類：按繞組在鐵芯中的排列分兩大類鐵芯式鐵殼式電力變壓器都用鐵芯式低壓繞組靠近鐵芯為絕緣方便高壓繞組：匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)低壓繞組：匝數(shù)少、導(dǎo)線粗3. 變壓器油變壓器油散熱：將熱量傳遞到變壓器外殼表面絕緣4. 油箱及附件油箱及附件隔離空氣：減少氧化油箱的散熱油枕（儲(chǔ)油器）氣體繼電器安全氣道5. 絕緣套管絕緣套管油箱內(nèi)的線圈與外電路連接二、干式變壓器二、干式變壓器是環(huán)氧樹脂真空澆注的一個(gè)整體；35kV及以下電壓等級(jí)的配電系統(tǒng)；適用于樓宇、地鐵、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所；特點(diǎn)無(wú)油、無(wú)污染、難燃阻燃、防火損耗小、效率高局部放電小、可靠

4、型高機(jī)械性能好、防潮性好、體積小便于安裝維護(hù)2.1.3 2.1.3 銘牌及額定值銘牌及額定值額定容量：SN額定電壓：線電壓：U1N、U2N額定電流：線電流：I1N、I2N單相：I1NSNU1N； I2NSNU2N三相：定額頻率：fN=50Hz相數(shù)額定效率NNNNNNUSIUSI22113,32.22.2變壓器的空載運(yùn)行變壓器的空載運(yùn)行預(yù)備知識(shí)分析方法： 電磁關(guān)系 平衡方程 等值電路 相量圖術(shù)語(yǔ)：初級(jí)、次級(jí)；原方、副方空載：原方接電源，副方空載下標(biāo)約定： 單相變壓器 單下標(biāo)：原方：1；副方：2 雙下標(biāo)：原方：AX；副方：ax 空載：下標(biāo)加0 三相變壓器 原方：首端 A B C， 末端 X Y Z

5、， 零線 N 副方：首端 a b c， 末端x y z ， 零線n 空載：下標(biāo)加0 2.2.1 2.2.1 變壓器空載運(yùn)行的物理解釋變壓器空載運(yùn)行的物理解釋變壓器空載運(yùn)行變壓器二次側(cè)開路，一次側(cè)加正弦額定電壓一次側(cè)通過(guò)電流 ， 稱為空載電流空載電流產(chǎn)生空載磁動(dòng)勢(shì)，F(xiàn)0空載磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生磁通空載電流勵(lì)磁電流 空載磁動(dòng)勢(shì)勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)0i磁通分為兩部分主磁通同時(shí)匝鏈一次繞組和二次繞組經(jīng)過(guò)鐵心閉合，磁路上磁阻較小dtdNedtdNe2211漏磁通只和一次繞組匝鏈經(jīng)過(guò)空氣或變壓器油閉合磁路上磁阻很大，數(shù)值很小，只有主磁通的千分之幾1dtdiLedtdNe011111 or 為一次繞組的漏電感，漏磁通可被等值等

6、值為一個(gè)串連在一次繞組中電感為 的空心線圈。1L1L變壓器空載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系11001 022110 1 euiFN ieuei r2.2.2 2.2.2 參考方向參考方向u,i,e等均交變，須規(guī)定參考正方向。正方向任意假定，但一般約定俗成如下：U1：參考方向，任意假定， 電壓從高電壓指向低電位。I1（I0）：“負(fù)載慣例”，由U1決定：由I1（I0）根據(jù)右手定則：與電流的參考方向一致電勢(shì)從低電壓指向高電位。I2 ：由磁通的方向按右手螺旋定則確定：與一致U2：由e2決定1e2e2i2.2.3 2.2.3 感應(yīng)電勢(shì)、電壓變比感應(yīng)電勢(shì)、電壓變比空載： 很小，所以：11111122222221112

7、22211: sin:cossin90sin90cossin90sin90:22 :2mmmmmmmfmmmfmmmmIftThenddeNNtNtEtdtdtddeNNtNtEtdtdtDefENfNENfNand RMS isEE21224.44 4.442mmmEf NEf N110,eri11eu1. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁通超前感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)90度；電壓超前磁通90度；一次側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與二次側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同相位變壓器變比：不計(jì)損耗：2121NNEEkNNUUEUUE2202111,2. 變壓器變比NNUUk21k1: 降壓變壓器K1: 升壓變壓器變壓器變比是一次、二次側(cè)之比2.2.4 2.2.4 空

8、載運(yùn)行的基本方程空載運(yùn)行的基本方程根據(jù)基爾霍夫第二定律，變壓器一次回路和二次回路的電壓方程可以寫為：一次回路電壓方程0101101111iRdtdiLeiReeu式中：dtdiLe011 電壓方程中的各個(gè)變量均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，寫成復(fù)數(shù)形式：1011101101011)(ZIERjXIERIXI jEU式中：X1為一次側(cè)漏電抗，Z1為一次側(cè)漏阻抗；1112 fLLX111jXRZ 變壓器空載運(yùn)行，I0Z1較小，不超過(guò)0.5，可忽略，即：11EU 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和外加電壓近似相等，如果外加電壓按照正弦規(guī)律變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也按照正弦規(guī)律變化。 二次回路電壓方程 二次回路開路，電流為零，回路中沒有壓

9、降2222UEue2.2.5 2.2.5 等效電路與相量圖等效電路與相量圖等效電路 既能反應(yīng)內(nèi)部的電磁過(guò)程，又要便于計(jì)算1. 空載時(shí)變壓器的等效電路變壓器鐵心中有鐵耗存在，將變壓器線圈用勵(lì)磁電阻Rm和勵(lì)磁電抗Xm的串連電路來(lái)替代mmmjXRZ勵(lì)磁支路上的壓降為)(1mmmmmjXRIZIE空載時(shí)， ，那么0IIm)()()(110011011RjXIjXRIRjXIEUmmR1遠(yuǎn)小于Rm；變壓器的鐵耗為：mFeRIp202. 空載運(yùn)行的相量圖以磁通 為參考量；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)落后磁通90度；由于鐵耗的存在，空載電流超前磁通一個(gè)角度；外加電壓由一次回路的電壓方程確定。101011RIXI jEU2.2

10、.6 2.2.6 空載損耗空載損耗空載損耗FeCumppRIRIp201200R1遠(yuǎn)小于Rm，并且電流也比較小，所以空載銅耗很小，占總損耗2； 變壓器空載損耗可近似認(rèn)為等于鐵耗；的約占銅損耗）的附加損耗（占以下）的渦流損耗（占）的磁滯損耗（占鐵損耗空載損耗2,15105858001200000pRIppppppCuFe2.2.7 空載電流分析勵(lì)磁電流及其三個(gè)分量1. 磁路飽和(saturation)的影響 如不計(jì)飽和，磁通為正弦波，電流也為正弦波。 由于B-H關(guān)系的非線性，當(dāng)為正弦波時(shí)，I一定為尖頂波，反之當(dāng)I為正弦波則為平頂波尖頂波分解為基波與若干諧波的疊加（主要是三次諧波）磁化電流磁化電流

11、 ：尖頂波與正弦波有相同有效值，與基波分量同頻同相位。1111110(1):sin,0 ,0 :4.44 : (2). ?mmmmiftIrEThen UEf NSoUif UconstThen II II 2.2.磁滯磁滯(hysteresis)(hysteresis)影響影響 勵(lì)磁電流為不對(duì)稱尖頂波。含磁滯損耗電流分量為。 (簡(jiǎn)稱：磁滯電流分量) 3.3.渦流渦流(eddy current)(eddy current)影響影響 渦流損耗電流分量為（簡(jiǎn)稱：渦流電流分量） 是有功分量與電勢(shì)（ ）同方向 稱為磁化電流，不包括有功分量。 鐵耗電流 勵(lì)磁電流heII,1EeIhIheFeIIIIII

12、FemI2.3 變壓器負(fù)載運(yùn)行變壓器負(fù)載運(yùn)行一次繞組接交流電源，二次側(cè)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì) 二次繞組接負(fù)載ZL，線圈中有電流通過(guò)，并產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)2.3.1 2.3.1 負(fù)載運(yùn)行時(shí)的物理現(xiàn)象負(fù)載運(yùn)行時(shí)的物理現(xiàn)象磁平衡方程（磁路安培定則）1. 磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系21FFFm1112220 FI NFI N空載負(fù)載 式中： 為一次繞組的磁動(dòng)勢(shì)， 為二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)， 為一次、二次繞組合成磁動(dòng)勢(shì)，即負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)。1F2FmF 的大小取決于鐵心中主磁通 的數(shù)值（磁路歐姆定律）mFmmmFm 的大小取決于一次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的大小m1EmfNE1144. 4 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，一次回路的電壓方程為1111ZIEU Z

13、1為一次繞組的漏電抗，數(shù)值很小，所以11111,I ZU UE 空載時(shí)和負(fù)載時(shí)空載時(shí)和負(fù)載時(shí)m1U1E, , 保持不變mF保持不變100NIFFm102211NININI)(221011NININI2. 電流關(guān)系式中， 為一次電流的負(fù)載分量負(fù)載分量。LIINNIII1012201)(LI1 電流平衡方程kINNIIL21221 一次電流包含兩個(gè)分量勵(lì)磁電流 產(chǎn)生主磁通負(fù)載電流分量產(chǎn)生負(fù)載磁動(dòng)勢(shì)負(fù)載磁動(dòng)勢(shì)，抵消二次繞組電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)對(duì)主磁通的影響 功率平衡：二次繞組輸出功率，一次繞組電流增大，增加輸入功率，達(dá)到功率平衡 負(fù)載運(yùn)行時(shí)（滿載或接近滿載）kII2110II2.3.2 2.3.2 負(fù)載

14、運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系與基本方程負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系與基本方程1. 電磁關(guān)系2. 電動(dòng)勢(shì)平衡方程 一次繞組111111111ZIEIjXIREU 二次繞組222222222ZIEIjXIREU 一次、二次繞組之間的關(guān)系LmmZIUkIIIZIEEkE22201121)(式中，Z2為二次側(cè)繞組的漏阻抗；ZL為負(fù)載阻抗2.3.3 2.3.3 二次側(cè)的歸算二次側(cè)的歸算目的:便于利用等效電路計(jì)算；原則: 折算前后不改變平衡方程；方法：一般將副方歸算到原方，用一個(gè)匝數(shù)為N1的假想等效繞組，代替原有二次繞組。不改變電磁本質(zhì)，保持能量傳遞關(guān)系。一、二次電流的歸算 原則：歸算前后，變壓器二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)不變歸算前二

15、次側(cè)電流產(chǎn)生的二次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)：222NIF歸算后二次側(cè)電流產(chǎn)生的二次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)：221FI N根據(jù)歸算原則，歸算后的電流為：2212222121IkINNININI二、二次側(cè)電壓、電動(dòng)勢(shì)的歸算 電壓歸算原則：歸算前后，視在功率視在功率不變二次視在功率平衡方程：2222IUIU221IkI代入電流的歸算關(guān)系：歸算后的電壓為：22kUU 電動(dòng)勢(shì)歸算原則：歸算前后，主磁通不變主磁通不變歸算前二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)：mfNE2244. 4歸算后二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)：11244. 4EfNEm根據(jù)歸算原則，歸算后的電動(dòng)勢(shì)為：212kEEE同理，歸算前后的漏電勢(shì)的關(guān)系為：22kEE三、二次側(cè)阻抗的歸算 原則：歸算前后，二次側(cè)繞

16、組的銅損耗不變銅損耗不變歸算前二次側(cè)繞組的銅損耗：根據(jù)歸算原則，并且代入電流歸算關(guān)系：2222RIpCu歸算后二次側(cè)繞組的銅損耗：2222RIpCu22222222IRRk RI 同理，根據(jù)歸算前后無(wú)功功率不變無(wú)功功率不變的原則：222XkX 222ZkZ 二次側(cè)繞組歸算到一次側(cè)繞組電動(dòng)勢(shì)和電壓乘以變比k；電流除以k，或乘以1/k；阻抗乘以k2。2.3.4 2.3.4 等效電路等效電路 歸算后變壓器的基本方程LmmmZIUZIEEIIIIZIEUZIEU222102122221111T形等效電路 一次側(cè)電流增大，電動(dòng)勢(shì)略微減小 ZL是負(fù)載阻抗 2.3.5 2.3.5 相量圖相量圖 二次電壓相量

17、圖 電流相量圖或磁動(dòng)勢(shì)平衡相量圖 一次電壓相量圖LmmmZIUZIEEIIIIZIEUZIEU222102122221111LmmmZIUZIEEIIIIZIEUZIEU2221021222211111111111901222222212122222UxI jrIIIEExI jrIIUEIIImmZIUELoadmFe 作圖步驟 一般選取U2為參考方向。Fe2.3.6 2.3.6 近似等效電路和簡(jiǎn)化等效電路近似等效電路和簡(jiǎn)化等效電路 忽略定子漏抗上的壓降； 忽略負(fù)載變化的時(shí)候E1的變化引起的I0的微小變化。 將勵(lì)磁支路前移212121;ZZZXXXRRRkkk Rk，Xk，Zk，分別為短路電

18、阻、短路電抗和短路阻抗，可以通過(guò)短路試驗(yàn)獲得。一、近似等效電路 進(jìn)一步忽略勵(lì)磁支路； 近似電路與簡(jiǎn)化電路均有誤差，簡(jiǎn)化電路誤差更大。二、簡(jiǎn)化等效電路2.4 標(biāo)幺值標(biāo)幺值定義定義 標(biāo)幺值實(shí)際值基值基值：基準(zhǔn)值，下標(biāo)“b”表示。UN作電壓基值： U1b=U1N, U2b=U2NSN作容量基值；Sb= SN電流、阻抗基值通過(guò)計(jì)算求得： I1b=S1b/U1b ； I2b=S2b/U2b Z1b=U1b/I1b ； Z2b=U2b/I2b三相系統(tǒng)有相電壓、相電流基值相電壓、相電流基值和線電壓、線電流基線電壓、線電流基值值。對(duì)三相變壓器，上式中各量應(yīng)換算成一相的值計(jì)算標(biāo)幺值：下標(biāo)用“”表示，如U1*=U

19、1/U1b優(yōu)點(diǎn)計(jì)算方便，且易判斷計(jì)算錯(cuò)誤；起到歸算的作用（一次側(cè)、二次側(cè)不同基值已包含變比）；更能說(shuō)明問題實(shí)質(zhì)，如反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。缺點(diǎn)沒有單位，物理概念不夠明確，不直觀22222*2*2221bNNNIIIkIIIIIIkI2.5 變壓器的參數(shù)測(cè)定變壓器的參數(shù)測(cè)定測(cè)哪些參數(shù)： Rm、Xm、k、R1、R2、X1、X2 (Zm、Z1、Z2)兩種試驗(yàn)：空載試驗(yàn)短路試驗(yàn)2.5.1 2.5.1 空載試驗(yàn)空載試驗(yàn) 目的：測(cè)定勵(lì)磁電阻Rm，勵(lì)磁電抗Xm和變比k 測(cè)量量：一次側(cè)電壓U1N、二次側(cè)電壓U2N、空載電流、空載損耗 原理：因空載，I0很小， 不計(jì) 一般在低壓側(cè)進(jìn)行120RI計(jì)算方法1.勵(lì)磁參數(shù)計(jì)算

20、 注意：電壓下標(biāo)的實(shí)際意義 在低壓側(cè)進(jìn)行時(shí)阻抗應(yīng)折算方法：乘 k2mmmmmmZkZXkXRkR2222012020020001010UUkXRzXRIpRZZZIUZmmmm空載試驗(yàn)判斷鐵心的質(zhì)量及繞組是否短路鐵損耗超過(guò)規(guī)定的數(shù)值：變壓器質(zhì)量不合格；空載電流過(guò)大：鐵心過(guò)于飽和或可能是匝間短路，造成溫度上升例例2-5-1 2-5-1 一臺(tái)630kVA、35/6.6kV、50Hz的單相變壓器，在低壓進(jìn)行空載試驗(yàn)，測(cè)量得到I0=5.1A，p0=3.8kW，求歸算到高壓側(cè)的勵(lì)磁阻抗。2.5.2 2.5.2 短路試驗(yàn)短路試驗(yàn) 目的：測(cè)定短路電阻Rz，短路電抗Xz 測(cè)量量：一次側(cè)電壓U1N、一次側(cè)電流、

21、短路損耗 方法：一般在高壓側(cè)進(jìn)行 副方短路，U1從0逐步增加，直到I1I1N。 計(jì)算：因短路，電壓很低， 不計(jì) 一次側(cè)電壓很低（4%-10%）U1NmmrI2212221221XXRZXRRRIpZZZIUkkkkkkkkk參數(shù)計(jì)算方法Rk、Xk、Zk分別稱短路電阻、短路電抗、 短路阻抗。溫度折算 繞組的電阻與溫度有關(guān)，應(yīng)折算到一個(gè)統(tǒng)一的溫度 國(guó)標(biāo)：油浸式變壓器短路值歸算到75 的值)(228);(2357502275750075AlCuTXRZTTRRkCkCkkCkC其中： 為測(cè)試環(huán)境溫度短路電壓I1=I1N時(shí)的U1稱短路電壓短路電壓UKN=IIN ZK短路電壓百分?jǐn)?shù)： uk = UKN/

22、U1N=(I1N ZK75)/U1N 100%短路電壓百分?jǐn)?shù)（去掉百分號(hào)）就是短路阻抗標(biāo)幺值,因?yàn)椋?uk = (I1N ZK75)/U1N = (I1N ZK75)/ (I1NZN) =ZK75ZN=ZK*對(duì)三相變壓器，只要把試驗(yàn)時(shí)測(cè)量的各種量值化為各相值，就可用上述方法計(jì)算。例例2-5-2 2-5-2 三相變壓器額定容量為2500kVA，額定電壓為60/6.3kV，Yd連接，室溫為25度時(shí)測(cè)得如下試驗(yàn)數(shù)據(jù)，求：（1）高壓和低壓側(cè)的額定電壓和電流。（2）等效電路參數(shù)的電阻值和標(biāo)幺值，畫出近似等效電路圖。（3）短路電壓標(biāo)幺值。2022-6-13河海大學(xué)電氣學(xué)院66思考題思考題2-12Xm的物理

23、意義，希望Xm大好還小好？ 若用空氣芯而不用鐵芯，則Xm是增加還是減小？ 將鐵芯疊裝時(shí)，硅鋼片接縫間存在較大氣隙，則Xm將如何變化？ 電源頻率增加20%，其余不變，則Xm將如何變化？2.6 變壓器的運(yùn)行性能變壓器的運(yùn)行性能反映變壓器性能的指標(biāo)：電壓調(diào)整率效率2.6.1 電壓調(diào)整率電壓變化率電壓調(diào)整率原因：由于內(nèi)部電阻、漏抗，負(fù)載時(shí)產(chǎn)生阻抗壓降，導(dǎo)致輸出電壓隨負(fù)載變化。定義式：%10020220UUUU實(shí)用計(jì)算式%1001%100%100%100*212122220220UUUUUUUUUUUNNNN電感性負(fù)載取正，電容性負(fù)載取負(fù)。22影響電壓變化率的因素影響電壓變化率的因素：負(fù)載大小變壓器短路

24、阻抗的大小負(fù)載的性質(zhì) 感性負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷電壓總是低于空載電壓。容性負(fù)荷時(shí)電壓有可能升高。%100)sincos(%100)sincos(2*2*2*12*1kXkrkNkNuuUXIRIU2.6.2 變壓器的效率1、變壓器的損耗 兩種損耗：鐵(損)耗 基本鐵耗：主磁通引起：磁滯損耗、渦流損耗 附加鐵耗：油箱、其它構(gòu)件中渦流損耗等。（基本鐵耗的15-20%）銅(損)耗 基本銅耗：電阻損耗 附加銅耗：漏磁場(chǎng)集膚效應(yīng)等效電阻增加 (基本銅耗的0.5-5%)總損耗：cuF eppp2、功率傳送 222222222222222222222112012111111coscoscoscoscosIUIUppP

25、PRIRIpIEIEppPPRIpRIpIUPadCuemCuFeCuemmFeCu3、效率計(jì)算 定義%10012PP 計(jì)算2222222222222coscoscoscosNNNNNNNSIUIIIUIUP其中： 為負(fù)載率，NII22CuFeppPP21常數(shù)0ppFekNkNNkCuCuCupRIIIRIppp2212122121)(其中：pkN為額定電流時(shí)的短路損耗%100)cos1 ( coscos20220202212kNNkNkNNNppSppppSSPP當(dāng) 時(shí)，效率達(dá)到最大值（可變損耗不變損耗）kNpp20參見：例2-6-20.50.6m2.7 三相變壓器及其運(yùn)行三相變壓器及其運(yùn)行

26、廣泛應(yīng)用對(duì)稱時(shí)，任何一相可代表整個(gè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)單相變壓器的概念、理論、方程、電路、相量圖三相中完全適用本章只講三相變壓器特有的部分 磁路系統(tǒng) 連接組一、組式組式變壓器三個(gè)獨(dú)立的單相變壓器組成各相鐵芯、磁通、磁阻等一致2.7.1 三相變壓器的磁路二、芯式變壓器 具有共同鐵芯 中柱（中間鐵芯柱）磁通為三相磁通之和，對(duì)稱時(shí)中柱磁通為零，可省去。 又稱三相三鐵芯柱式變壓器（三相鐵芯式變壓器） 平面，磁路不完全對(duì)稱，各相If不完全相同，但相差很小，忽略區(qū)別。一、變壓器繞組標(biāo)號(hào)與極性2.7.2 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組二、單相變壓器的連接組 同名端（同極性） 兩繞組繞向可能 相同 相反。 原、副邊繞組主磁通

27、相同，電動(dòng)勢(shì)只能同相或反相， 考慮首未端為人為定義，也有兩種可能 所以兩繞組之間關(guān)系四種形式但其電勢(shì)關(guān)系只有兩種可能 同向（夾角0度） 反向（夾角180度） 繞向相同，標(biāo)號(hào)相同 繞向相同，標(biāo)號(hào)相反 繞向相反，標(biāo)號(hào)相同 繞向相反，標(biāo)號(hào)相反同極性端有相同首端標(biāo)志同極性端有不同的首端標(biāo)志三、三相變壓器的接法1.三相繞組只有兩種基本形式： 星形（高壓繞組：Y；低壓繞組：y)；單相繞組用I,i表示。 三角形(D、d),又分兩種： AX-BY-CZ AX-CZ-BY（我國(guó)優(yōu)先使用）2. 三相變壓器連接方式很多，主要有： Yy,YNy,Yyn; Yd,YNd; Dy,Dyn; Dd （原方大寫、副方小寫，N

28、或n為中點(diǎn)引出。）四、時(shí)鐘表示法三相變壓器各電勢(shì)之間方向關(guān)系復(fù)雜，但一定是30度的整數(shù)倍，引入時(shí)鐘表示法。分針（長(zhǎng)針）：表示高壓繞組線電勢(shì)，固定指向12時(shí)針（短針）：表示低壓繞組線電勢(shì)，指向幾就是幾點(diǎn)鐘連接。單相變壓器也可用時(shí)鐘表示：Ii0;Ii6五、三相變壓器的連接組用初、次級(jí)線電勢(shì)之間的相位差表示。1.Yy連接同鐵芯柱相電勢(shì)只有兩種可能：同相、反相。對(duì)應(yīng)的線電勢(shì)也有兩種可能：同相:Yy0反相:Yy6畫法：原方相電勢(shì)，副方相電勢(shì)，平移相電勢(shì)，成為符合要求的連接：Y，D畫線電勢(shì)，并使指向12畫線電勢(shì) ,根據(jù)寫出連接組名。ABabEE,ABabEE,ABEabEabEABabEE,(1) Yy0

29、1. Yy連接(2) Yy62. Yd連接 兩種：Yd11, Yd1 (1) Yd11(2) Yd1六、標(biāo)準(zhǔn)連接組為生產(chǎn)使用方便，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定5種：Yyn0配電變壓器。二次側(cè)中性線可引出，形成三相四線制，供動(dòng)力和照明負(fù)載；Yd11二次電壓超過(guò)400V的線路中；YNd11主要用于110kv以上高壓輸電線路；YNy0 用于一次需要接地的場(chǎng)合Yy0 主要供三相動(dòng)力負(fù)荷2.7.3 三相變壓器繞組連接法及磁路系統(tǒng)對(duì) 電動(dòng)勢(shì)波形的影響 磁路飽和，若磁通為正弦波，則磁化電流必須為尖頂波。 尖頂波含有三次諧波電流分量（i3） 關(guān)鍵：原方繞組能否提供三次諧波電流原方繞組能否提供三次諧波電流? ?注意：三相系統(tǒng)中

30、，三次諧波電流同方向 YNYN連接連接：可以提供i3，這樣，磁通及原副方電勢(shì)均為正弦波。 Y Y連接連接：i3不能流通，磁通不可能為正弦波。2022-6-13河海大學(xué)電氣學(xué)院91一、三相變壓器組一、三相變壓器組Yy連接連接原方Y(jié) i3不能流通磁化電流正弦波磁通平頂波分解為基波、三次諧波分別在原副繞組感應(yīng)基波電勢(shì)E1(E11、E21)、三次諧波電勢(shì)E3(E13、E23) 。（其它諧波較小，主要考慮E3）E1滯后190度E3滯后390度，特別注意：三次諧波尺度上 e1，e3逐點(diǎn)相加，合成電勢(shì)為尖頂波 波形畸變 幅值為Em1、Em3之和 幅值增大(達(dá)50-60%) 過(guò)電壓 結(jié)論：三相變壓三相變壓器組不能接成器組不能接成YyYy連接。連接。Yy連接時(shí)，線電勢(shì)中沒有三次諧波電勢(shì)93二、三相鐵芯式變壓器二、三相鐵芯式變壓器Yy連接連接基本關(guān)系同與三相組式變壓器相同，即但對(duì)芯式鐵芯：3 3無(wú)路可走！無(wú)路可走！只能通過(guò)油、油箱