变压器原理及接线组别

1、2022-4-27电机学 第三章 变压器1 单相变压器要点单相变压器要点n 变压器基本工作原理变压器基本工作原理n 变压器的额定值变压器的额定值n 变压器磁路中的主、漏磁通变压器磁路中的主、漏磁通n 铁心饱和时的励磁电流成分铁心饱和时的励磁电流成分n 电势平衡、磁势平衡、功率平衡电势平衡、磁势平衡、功率平衡n 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）n 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）n 标幺值标幺值2022-4-27电机学 第三章 变压器23-8 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

2、形一、三相变压器磁路系统一、三相变压器磁路系统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，各相的励磁电流在数值上完全相等数值上完全相等CZCBYBAXA2022-4-27电机学 第三章 变压器3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。2022-4-27电机学 第三章 变压器42、心式磁路变压器、心式磁路变压器n 特点：三

3、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。0CBA在结构上省去中在结构上省去中间的芯柱间的芯柱2022-4-27电机学 第三章 变压器5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。2022-4-27电机学 第三章 变压器6二、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

4、 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AXA、B、CX、Y、ZN低压绕组低压绕组axa、b、c x、y、zn2022-4-27电机学 第三章 变压器7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2022-4-27电机学 第三章 变压器8两种三相绕组接线两种三相绕组

5、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120120BEBYAEXACEZCABEBCECAEBEBYAEXACEZCABEBCECAE2022-4-27电机学 第三章 变压器92、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

6、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-BYBEBYAEXACEZCABEAXBYCZAEBECEAXBYCZAEBECEBEBYAEXACEZCABE2022-4-27电机学 第三章 变压器10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，ynynY Y，d d 或或 YNYN，d dD D，y y 或或 D D，ynynD D，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

7、接法的中点引出标志。是星形接法的中点引出标志。2022-4-27电机学 第三章 变压器11（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、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2022-4-27电机学 第三章 变压器122、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

8、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“”。2022-4-27电机学 第三章 变压器13一、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。2022-4-27电机学 第三章 变压器143、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“12

9、”12”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。2022-4-27电机学 第三章 变压器15例如例如 单相变压器单相变压器)I , I(I/I012连接组别为)I ,I(I/I66连接组别为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,I02022-4-27电机学 第三章 变压器16（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

10、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、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。2022-4-27电机学 第三章 变压器17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

11、 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2

12、022-4-27电机学 第三章 变压器18CBA1、 Yy0CBAX、Y、Zabcx、y、zABab2022-4-27电机学 第三章 变压器192、 Yy61802022-4-27电机学 第三章 变压器203、 Yy4注意注意abcabc顺序错顺序错过一个过一个铁心柱铁心柱1202022-4-27电机学 第三章 变压器21n YyYy总结总结n YyYy联结的三相变压器，共有联结的三相变压器，共有Yy0Yy0、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。若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，若高压绕组三

13、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、Yy0Yy02022-4-27电机学 第三章 变压器22cab4、 Yd1302022-4-27电机学 第三章 变压器235、 Yd5ACBc xz ba y150abX、Y、Z2022-4-27电机学 第三章 变压器246、 Yd11330ACBc xb za y abX、Y、Z2022-4-27电机学 第三

14、章 变压器25n YdYd联结组别总结：联结组别总结：n YdYd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。若高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移，可若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、

15、 YNd11YNd112022-4-27电机学 第三章 变压器26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2022-4-27电机学 第三章 变压器27ABCXYZ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 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)ABABBY2022-

16、4-27电机学 第三章 变压器28c.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-b-c)a-b-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

17、x,y,zx,y,z连在一起，接成连在一起，接成Y Y形。形。AXaxbyczaxAXx、y、z2022-4-27电机学 第三章 变压器29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，CZCZAXBYCZAEBECEABA(Z)A(Z)B(X)B(X)C(Y)C(Y)ABAX2022-4-27电机学 第三章 变压器30c.c.画出初级电势相量画出初级电势相量，使，使 abab滞后滞后 ABA

18、B3030，同时画，同时画 axax， byby， czcz。( (相序顺时针相序顺时针a-b-c)a-b-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，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、z2022-

19、4-27电机学 第三章 变压器31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ax反向反向x、y、z3302022-4-27电机学 第三章 变压器32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 zyEABEab2022-4-27电机学 第三章 变压器33 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：n 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；n 高、低压绕组