电机学交流绕组

电机学交流绕组1第1页，课件共26页，创作于2023年2月第一节三相变压器的不对称运行

主要内容：了解不对称运行的分析方法之一：对称分量法；熟悉变压器的各序阻抗：零序阻抗受那些因素影响2第2页，课件共26页，创作于2023年2月三相变压器运行时，总是尽可能使负载对称，可提高变压器的运行效率。但实际运行过程中，负载不一定对称，如变压器供电给单相电炉或电焊机等单相负载，照明负载也很难对称，如果系统发生故障（如单相接地短路等）更会造成严重不对称。一般来说，三相电源对称，如果负载不对称，变压器三相电流不对称，内部阻抗压降也不对称，导致二次侧电压不对称。电力变压器中，内部阻抗压降小，负载电流不对称对二次电压不对称程度影响不是很大，但Yyn联结方式的变压器，负载不对称时，将引起相电压的显著不对称，导致变压器无法正常工作。3第3页，课件共26页，创作于2023年2月一.对称分量法所谓对称分量法是把一组不对称的三相电压（或电流）分解为三组对称的正序、负序、零序电压（或电流），先按各序对称的三相系统单独作用的情况分别计算，再把结果叠加就得到原来那组不对称三相电压（或电流）。大小相等，相位互差1200，若有一条不满足,即称为不对称.4第4页，课件共26页，创作于2023年2月一.对称分量法则：对称分量法5第5页，课件共26页，创作于2023年2月令满足大小相等,相位互差满足大小相等,相位互差满足大小相等,相位相同6第6页，课件共26页，创作于2023年2月引入算子:7第7页，课件共26页，创作于2023年2月图5－1不对称分量法的分解与合成一.对称分量法8第8页，课件共26页，创作于2023年2月结论：已知三相不对称分量，可求出其各对称分量。反过来，如果已知对称分量也求出三相不对称分量。

注意：对称分量法实质上是一种数学上的线性变换，只适用于线性系统。一.对称分量法9第9页，课件共26页，创作于2023年2月不同相序的电流流过变压器三相绕组时所遇到的阻抗会因为变压器绕组联结方式和磁路系统不同而有所不同，下面对变压器的正序、负序、零序等效电路和各序阻抗分别进行讨论。二.三相变压器各相序的等效电路和相序阻抗1.正序、负序阻抗和正序、负序等效电路10第10页，课件共26页，创作于2023年2月若原边加,分解之后解解解(1)当加于变压器上,得到的等效电路与第二章中完全一样。(2)加于变压器上,与上相比,仅是相序不同,但是磁路与电磁现象完全一样，故等效电路与正序完全相同11第11页，课件共26页，创作于2023年2月零序电流：与三次谐波比较零序电流同相位、同大小。零序电流经三相变压器时所遇到的阻抗，称为零序阻抗。由于三相零序电流大小相等、相位相同，流入三相变压器时所产生的电磁现象与正序及负序不同，它与磁路系统和绕组联结方式有关，必须综合考虑。2.零序等效电路12第12页，课件共26页，创作于2023年2月(1)磁路系统对零序阻抗的影响A、零序电压加于三相变压器组上，等效电路与正序完全相同

零序主磁通与正序主磁通路径完全相同,故13第13页，课件共26页，创作于2023年2月B、对于三相心式变压器，零序

无法在其中流通,只有经油,油箱壁及部分铁心闭合，磁阻大,故14第14页，课件共26页，创作于2023年2月三相绕组的不同联结方式直接对零序电流的流通情况产生影响，所以对零序等效电路的讨论必须考虑绕组的联结方式。三相绕组为Y联结时，三相零序电流同相位，在Y联结的绕组中无通路，零序等效电路中的Y联结一端应为开路。如果是YN联结，则零序电流可以通过中线与电源（或负载）构成回路，所以零序等效电路中YN联结的一端应为通路。如果绕组为三角形（D）联结，三相零序电流可以在三角形内部流通，构成内部环流，但从外部看，零序电流既不流入也不流出，所以在零序等效电路中D联结的一端相当于变压器内部短接，从外部看，则应为开路。（3）不同联接组的等效电路15第15页，课件共26页，创作于2023年2月不同联结方式下的零序等效电路图5－5YNy联结时的零序等效电路

16第16页，课件共26页，创作于2023年2月

图5－6YNd联结时的零序等效电路（2）零序阻抗和等效电路17第17页，课件共26页，创作于2023年2月图5－7Yd联结时的零序等效电路图5－8Yy联结时的零序等效电路18第18页，课件共26页，创作于2023年2月（4）零序激磁阻抗的求取将变压器的一边开路，另一边按顺序连续串连后加单相电源，满足三绕组中大小相等、相位相同。测U、I及PABCXYZabcxyzVAW

另一边开路,19第19页，课件共26页，创作于2023年2月三、相变压器带单相负载(不对称分量法的使用，Y/Y0不能带单相负载的原因)以Y/Y0带单相负载为例。ABCabcZLIUa如图，电源对称，副边a相带单相负载，b、c开路。变压器参数已知，求负载电流，原边电流及原付各相电压。（以a相为基准，且付边已折到原边）20第20页，课件共26页，创作于2023年2月解：(1)列写边界条件：A、原边电流Zk(2)对称分量法分解：(3)各分量计算21第21页，课件共26页，创作于2023年2月无零序电流Zk22第22页，课件共26页，创作于2023年2月B、等效电路。（画A相）

外加电源对称:但负序电流可以在原边流通,故而原边短路又

将上式三图串联

等效电路用3ZL代替ZLZkZkZm0Z13ZL23第23页，课件共26页，创作于2023年2月由上图得:上三式相加24第24页，课件共26页，创作于2023年2月忽略Zk由上式可见,三相变压器组即使也不会很大不能单相带负载若三相心式变压器单相负载25第25页，课件共26页，创作于2023年2月当变压器二次侧发生单相短路时，短路电流也只有励磁电流的3倍。所以，Yyn联结的组式变压器带单相负载时，不能向负载提供所需的电流和功率，即没有带单相负载的能力。

Yyn联结的心式变压器，因为零