03三相变压器解析

1、第,3,章,三相变压器,3.1,三相变压器的磁路结构,3.2,三相变压器的联结组别,3.3,磁路结构和联结组别对电动势波形的影响,内容,要求,掌握三相组式变压器和三相心式变压器磁路结构的特点,掌握三相变压器联结组别的概念，联结组别的判定方法,掌握联结组别和磁路结构对相绕组感应电动势波形的影响,第,3,章,三相变压器,3.1,三相变压器的磁路结构,一、三相组式变压器的磁路特点,1,三相磁路彼此独立，互不关联，即各相主磁通都有自己独立的磁路,3,外加三相对称电压时，三相主磁通对称，三相空载电流也对称,2,三相磁路几何尺寸完全相同，即各相磁路的磁阻相等,三相组式变压器,由三台相同的单相,变压器组合而

2、成,磁路特点,三相变压器的磁路结构：组式、心式,第,3,章,三相变压器,二、三相心式变压器的磁路特点,三相心式变压器的铁心结构是从三相组式变压器铁心演变而来的,1,W,2,W,1,w,2,w,u,v,w,1,U,2,U,1,u,2,u,1,V,2,V,1,v,2,v,2,各相磁路长度不等。中间相磁路长度略小于其它两相磁路长度，中间相磁,阻,略小于其它两相的磁阻,1,各相磁路不独立，每相磁通都要借助其它两相磁路而闭合,磁路特点,3,外加三相对称电压时，三相主磁通对称，三相空载电流近似对称,第,3,章,三相变压器,3.2,三相变压器的联结组别,连接组别,是反映变压器连接方式及一、二次电动势相位关系

3、的一种标志,三相绕组有两种连接方式：星形联结,Y,三角形联结,D,一、三相绕组的连接方式,变压器绕组的首、末端标志,绕组名称,单相变压器,三相变压器,中性点,首端,末端,首端,末端,高压绕组,U1,U2,U1,V1,W1,U2,V2,W2,N,低压绕组,u1,u2,u1,v1,w1,u2,v2,w2,n,为了正确连接三相绕组，变压器每相绕组的两个出线端都有一个标志,第,3,章,三相变压器,星形联结与三角形联结的接线图,第,3,章,三相变压器,二、单相变压器的联结组别,1,同名端（同极性端,判别法,在绕组电流与磁通正方向符合右手螺旋关系时，可根据,凡是从,同名端流进的电流所产生的磁通是同方向的,

4、这一特点来判断同名端,同名端,高、低压绕组感应电动势是交变的，即高、低压绕组的极性是交变的,某一瞬间，高、低压绕组为,同极性,的两个端点，称为同名端,相量图,绕向同、标志反,绕向反、标志同,U1,u1,为异名端,绕向同、标志同,绕向反、标志反,相量图,U1,u1,为同名端,第,3,章,三相变压器,2,高、低压绕组电动势相位关系,U,U1U2,E,E,u,u1u2,E,E,规定,3,单相变压器的联结组别,时钟表示法,U,E,时钟分针（长针），固定指向时钟的,0,点,u,E,时钟时针（短针），它指向的时钟数字，就是联结组别号,I,I0,是标准联结组,I,I0,I,I6,单相变压器的联结组别有两种,

5、I,表示单相绕组,同相位,与,表示,U,u,0,E,E,反相位,与,表示,U,u,6,E,E,由同名端指向非同名,端的电动势同相位,根据,则,1,当,U1,u1,为同名端时,同相位,与,u,U,E,E,2,当,U1,u1,为异名端时,反相位,与,u,U,E,E,第,3,章,三相变压器,三、三相变压器的联结组别,高、低压绕组的连接方式,高、低压线电动势相位关系,三相变压器的联结组别反映,时钟表示法,UV,E,分针（长针），固定指向时钟的,0,点,uv,E,时针（短针），它指向的时钟数字，就是联结组别号,三相变压器连接组别判别方法,1,高、低压侧电动势相序必须一致,2,电动势相量图形与绕组连接方式

6、相对应,Y,联结绕组，相量图呈,Y,形,D,联结绕组，相量图呈三角形形,1,根据高压侧三相绕组连接方式,Y,或,D,画出高压侧电动势相量图，并使,指向,0,点,UV,E,2,根据低压侧三相绕组连接方式,y,或,d,及低压侧与高压侧相电动势相位关系（同向或,反,向）画出低压侧电动势的相量图，并画出,它指向的数字就是联结组别号,uv,E,画相量图时注意两点,第,3,章,三相变压器,Y,y0,联结组,Y,y6,联结组,Y,y0,含义,高、低压绕组均为星形连接,高、低压侧对应线电动势同相位,Y,y6,含义,高、低压绕组均为星形连接,高、低压侧对应线电动势反相位,低压绕组三相标志依次后移,可得到,Y,y

7、4,Y,y8,联结组别,低压绕组三相标志依次后移,可得到,Y,y10,Y,y2,联结组别,第,3,章,三相变压器,Y,d11,联结组,Y,d1,联结组,Y,d11,含义,高压绕组为,Y,接，低压绕组为,d,接,低压线电动势超前高压线电动势,30,o,低压绕组三相标志依次后移,可得到,Y,d3,Y,d7,联结组别,Y,d1,含义,高压绕组为,Y,接，低压绕组为,d,接,低压线电动势滞后高压线电动势,30,o,低压绕组三相标志依次后移,可得到,Y,d5,Y,d9,联结组别,第,3,章,三相变压器,总之,对于,Y,y,或,D,d,连接，可得到,0,2,4,6,8,10,等六个偶数组别,对于,Y,d,

8、或,D,y,连接，可得到,1,3,5,7,9,11,等六个奇数组别,标准连接组别有,5,种,Y,yn0,二次带中线构成三相四线制，作,400V,配电变压器供三相动力和单相照明负载,Y,d11,用于低压侧电压超过,400V,高压侧电压在,35kV,以下的变压器中,YN,d11,用在高压输电线路中，高压侧可以接地，电压一般在,35110kV,及以上,YN,y0,用在高压侧中性点需要接地的场合,Y,y0,用在只供三相负载的场合,其中，前三种最为常用,第,3,章,三相变压器,3.3,联结组别和磁路结构对相电动势波形影响,一、励磁电流与主磁通的波形关系,波形关系,与,0,1,i,为正弦波时,0,i,将是

9、尖顶波,0,i,为正弦波时,将是平顶波,原因：磁路的饱和特性,第,3,章,三相变压器,尖顶波电流分解成基波和三次谐波,平顶波磁通分解成基波和三次谐波,根据数学中的级数理论,尖顶波和平顶波都可分解成基波和一系列奇次谐波,忽略幅值很小的五次及以上谐波情况下,03,01,0,i,i,i,尖,3,1,平,2,非正弦波的分解,第,3,章,三相变压器,t,I,t,I,i,t,I,t,I,i,t,I,i,3,sin,240,3,sin,3,sin,120,3,sin,3,sin,m,03,03m,W,03,m,03,03m,V,03,03m,U,03,在三相系统中，三相三次谐波分量,大小相等、相位相同,例如,3,三次谐波的特点,W,03,V,03,U,03,i,i,i,4,三次谐波的流通情况,03,01,0,sin,1,sin,1,1,1,sin,1,i,i,i,e,e,u,e,u,尖,的,产生,外加,在单相变压器中,在三相变压器中,3,i,能否流通，取决于三相绕组的连接方式,一样可流过单相绕组，故单相变压器的空载电流为尖顶波,01,03