变压器课程课件

9.6变压器的运行特性效率：当可变损耗与不变损耗相等时，

即有最大效率：电力变压器的最大效率较高，可达95%～99%，电力变压器最大效率一般发生在I2*=0.5~0.6范围内

第十章三相变压器10.1三相变压器的磁路系统10.2三相变压器的联结组号10.3三相变压器绕组连接方式对相电势波形的影响10.4变压器的并联运行10.5三相变压器的不对称运行本章内容：

三相变压器对称运行时，其各相的电压，电流大小相等，相位互差，因此在运行原理的分析与计算时，可以取三相中一相来研究，即三相问题可以转化为单相问题。10.1三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统，可分为各相磁路彼此无关和彼此相关两类，各有优缺点。

（a）（b）（c）三相变压器组的磁路三相心式变压器的磁路10.2三相变压器绕组的联结组号1.高、低压绕组相电势的相位关系三相变压器高压绕组的首端通常用大写的A、B、C表示，尾端用大写的X、Y、Z表示，低压绕组的首端用小写的a、b、c表示，尾端用x、y、z表示。为了确定相电势的相位关系，高压和低压绕组相电势相量的正方向统一规定为从绕组的首端指向尾端。高压和低压绕组的相电势既可能是同相位，亦可能是反相位，取决于绕组的绕法和首、末端的标志方式（绕组的同名端是否同在首端或尾端）。10.2三相变压器绕组的联结组号2.高、低压绕组线电势的相位关系时钟表示法：把高、低压绕组两个线电势三角形的重心重合，把高压侧线电势三角形的一条中线作为时钟的长针，指向钟面的12，再把低压侧线电势三角形中对应的中线作为短针，它所指的钟点就是该联结组的组号。Yy0联结组Yy6联结组

Yy联结组10.2三相变压器绕组的联结组号2.高、低压绕组线电势的相位关系Yd11联结组Yd联结组

高、低压绕组采用Yy（或Dd）连接，可得0，2，4，6，8，10这六个偶数联结组号；高、低压绕组采用Yd（或Dy）连接，可得1，3，5，7，9，11这六个奇数联结组号；总共可得12个联结组号。

10.2三相变压器绕组的联结组号顺便指出，判断三相变压器联结组号时，有时将变压器高、低压侧线电势相量三角形的A点与a点重合，用高压侧线电势相量当作时钟的长针，把对应的低压侧线电势相量当作时钟的短针。变压器联结组的种类有多种，为了方便应用，国标规定Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0等五种作为优先采用的标准联结组。

已知三相变压器联结组号为Yd3，画出相量图、完成绕组的连接并标记绕组的首尾端AE&

BE&

CE&

ABC

XYZ

abE&

cab

zxy

*

*

ABC

XYZ

*

*

AE&

BE&

CE&

ABC

XYZ

abE&

yzx

bca

*

*

ABE&

C

A

B

o

O

a

b

c

abE&

AE&

BE&

10.3三相变压器绕组连接方式对相电势波形的影响

1.Yy连接的三相变压器

三相变压器中，一次侧三相绕组的连接方法不同，可能导致激磁电流中的三次（及其倍数次）谐波分量不能流通，这将迫使主磁通与相电势波形畸变，并且这种畸变的程度不仅与绕组的连接方式有关，还与三相变压器的磁路系统有关。

一次侧Y接线，i03=0，i0为正弦波，磁通Φ应为平顶波。B.对三相心式变压器，Φ3不能在铁心中流过，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大，Φ3很小，Φ基本为正弦波，感应电动势e也基本为正弦波。但通过油箱壁时将产生涡流损耗，造成局部过热，降低变压器的效率，因此，容量大于1800kVA时，不宜采用心式Yy连接。A.

对三相组式变压器，Φ3可以在铁心中存在，所以Φ为平顶波，感应电动势e

为尖顶波，其中的三次谐波幅值可达基波幅值的45%~60%，使相电动势的最大值升高很多，可能击穿绕组绝缘，因此，三相组式变压器不采用Yy连接。10.3三相变压器绕组连接方式对相电势波形的影响

2.Yd连接的三相变压器

一次绕组Y连接，i03=0，i0为正弦波，Φ应为平顶波，其中的Φ3在二次绕组中感应电动势e23，并在D内产生i23。

i23建立的磁通Φ23大大削弱Φ3的作用，因此合成磁通和电动势均接近正弦波。为了能够采用Yy连接方式，工程中常在变压器中加入一个相应独立的D接绕组，达到消除三次（三的倍数次）谐波磁通的目的，解决磁通和相电势畸变问题。

3.YNy或Dy连接的三相变压器一次侧YN或D接线，i03可以流过，i0为尖顶波，磁通Φ应为正弦波，感应电动势e也为正弦波。10.4变压器的并联运行

并联运行的优点:提高供电系统的可靠性；提高变压器的运行效率；可以减少变压器的储备容量。变压器并联运行是指将两台或多台变压器的一次绕组和二次绕组分别并联到一次侧和二次侧的公共母线上，同时对负载供电的运行方式

。

10.4变压器的并并联运行1.变压器并联联运行的理理想条件1）空载时，，并联运行行的各台变变压器二次次侧之间没没有环流。。2）并联运行行的各变压压器承担的的负载电流流按其额定定容量成比比例分配。。3）负载后并并联运行的的变压器二二次侧电流流应同相位位。为了达到变变压器并联联运行的理理想条件，，并联运行行的变压器器必须具备备下列条件件：1）各变压器器的额定电电压和电压压变比应分分别相等。。2）各变压器器的联结组组号相同。。√3）各变压器器短路阻抗抗的标幺值值要相等，，阻抗角要要相同。10.4变压器的并并联运行2.变比不等时时的变压器器并联运行行短路阻抗不不等时，并并联运行变变压器负载载电流的标标幺值与其其短路阻抗抗的标幺值值成反比。。3.短路阻抗不不等时的变变压器并联联运行结论：变压器并联联运行时，，联结组号号必须相同同；电压比比（变比））偏差要严严格控制（（一般小于于0.5%）；短路阻阻抗的标幺幺值差值不不大于10%，容量大的的变压器短短路阻抗的的标幺值略略小些，短短路阻抗角角可适当有有差别。10.5三相变压器器的不对称称运行1.对称分量法法对称分量法法的原理是是把一组不不对称的三三相电压或或电流看成成三组三相相同频率的的对称的电电压或电流流的叠加，，后者称为为前者的对对称分量。。2.Yyn连接的三相相变压器单单相负载分分析略第十一章三三绕组变变压器及其其他用途变变压器11.1三绕组变压压器11.2自耦变压器器11.3互感器内容：11.1三绕组变压压器1.绕组三绕组变压压器有一个个一次绕组组和两个二二次绕组。。对应于三三个绕组有有高压、中中压和低压压三种额额定电压。。三绕组变压压器的第三三绕组常常常接成三角角形连接。。三绕组变压压器的铁心心一般为心心式结构。。三相三绕组组变压器的的标准联结结组有YNyn0d11和YNyn0y0两种。2.基本方程和和等效电路路磁通示意图图简化等效电电路11.1三绕组变压压器3.参数的测定定磁势平衡方方程：三绕组变压压器短路实实验电势平衡方方程：（a）（b）（c）三绕组变压压器的等效效漏阻抗可可用三次短短路试验来来测定。11.2自耦变压器器1.自耦变压器器的连接法法和容量关关系变压器的一一次和二次次绕组中有有一部分绕绕组是公共共绕组的变变压器称为为自耦变压器器接线图绕绕组布布置（a）（b）自耦变压器器的视在功率由两部分组组成：一部部分功率SN与普通两绕绕组变压器器一样，由由电磁感应应关系传递递到二次，，称为感应功率；另一部分分视在功率率[SN/(ka-1)]则是通过直直接传导作作用，由一一次传送到到二次，称称为传导功率，传送这部部分功率时时不需要耗耗费变压器器的有效材材料。11.2自耦变压器器2.自耦变压器器的特点1）由于自耦耦变压器的的计算容量量小于额定定容量，所所以在同样样的额定容容量下，自自耦变压器器的主要尺尺寸缩小，，有效材料料（硅钢片片和铜线））和结构材材料（钢材材）都相应应地减少，，从而降低低了成本。。效率较高高。2）由于自耦耦变压器的的短路阻抗抗标么值比比两绕组变变压器的小小，故短路路电流较大大。为了提提高自耦变变压器承受受突然短路路的能力，，设计时，，对自耦变变压器的机机械结构应应适当加强强，必要时时可以适当当增大短路路阻抗以限限制短路电电流。3）由于自耦耦变压器一一次侧与二二次侧之间间有电的联联系，当高高压侧过电电压时，会会引起低压压侧产生严严重的过电电压。为避避免这种危危险，一次次、二次侧侧都须装设设避雷器。。11.3互感器1.电流互感器器互感器是一种测量量用的设备备，有电流流互感器和和电压互感感器两种，，它们的工工作原理和和变压器相相同。电流互感器器原理图电流互感器器的一次绕绕组由一匝匝或几匝截截面较大的的导线构成成，串入需需要测量电电流的电路路中。二次次侧的匝数数较多，导导线截面较较小，并与与阻抗很小小的仪表（（如电流表表，瓦特表表的电流线线圈等）接接成闭路。。电流互感器器分为0.2，0.5，1.0，3.0和10等五个标准准等级。例例如，0.5级准确度就就表示在额额定电流时时，测量电电流的误差差不超过0.5%。电流互感器器的二次绕绕组不容许许开路。11.3互感器2.电压互感器