任务二 三相变压器认知与分析

项目1变压器任务二三相变压器认知与分析知识与能力目标了解三相变压器的用途、分类、铭牌数据和结构。1理解三相变压器的工作原理和并联运行。2掌握三相变压器的极性判别方法。34掌握三相变压器的联结组别及其测定方法。任务二三相变压器认知与分析三相变压器的结构与原理分析子任务一三相变压器的运行分析子任务二三相变压器的极性判别和联结组别测定子任务三子任务一三相变压器的结构与原理分析特点：三相磁路彼此无关联。

1.三相变压器组结构与原理分析三相组式变压器如图所示，将3台相同的单相变压器一次、二次侧绕组，按对称式做三相连接，可组成三相变压器组，各相磁路彼此无关。2.三相芯式变压器结构与原理分析

三相芯式变压器是将3台完全相同的单相变压器的3个铁芯柱合并在一起构成。子任务一三相变压器的结构与原理分析组式和芯式变压器的比较：子任务一三相变压器的结构与原理分析类型组式变压器芯式变压器应用场合受运输条件或备用容量限制时采用。如对于一些超高压，特大容量的三相变压器，为减小制造和运输困难，常采用三相变压器组省材料，效率高，占地少，成本低，运行维护简单，广泛应用。1.三相绕组的连接子任务二三相变压器的运行分析

(1)星形连接把三相绕组的3个末端X、Y、Z连接在一起，而把它们的首端A、B、C引出，便是星形连接(Y连接)，用字母Y或y表示。

(2)三角形连接三角形连接的两种方式：逆序三角形连接和顺序三角形连接。原、副边线电压的相位关系。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。采用“时钟法”来表示。用时钟的长针代表高压边的线电动势相量，短针代表低压边的相应线电动势相量。变压器的连接还关系到变压器中电磁量的谐波及变压器的并联运行等一系列问题。子任务二三相变压器的运行分析2.变压器的连接组别（1）单相变压器的连接组别**一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组的电动势同相位。******一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。子任务二三相变压器的运行分析（2）三相变压器的连接组别连接组别：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。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。子任务二三相变压器的运行分析连接组别可以用相量图来判断：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Y,y4、Y,y8连接组别。1）Y，y连接同名端在对应端，对应的相电动势同相位，线电动势

和也同相位，连接组别为Y，y0。同理，若异名端在对应端，可得到Y，y6、Y,y10和Y,y2连接组别。三相变压器Y，y-0连接子任务二三相变压器的运行分析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Y,d3、Y,d7连接组别。2）Y，d连接同理，若异名端在对应端，可得到Y，d5、Y,d9和Y,d1连接组别。(1)逆序三角形，同名端在对应端，对应的相电动势同相位，连接组别为Y，d11。(2)顺序三角形，同名端在对应端，连接组别为Y，d1。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Y,d5、Y,d9连接组别。同理，若异名端在对应端，可得到Y，d7、Y,d11和Y,d3连接组别。三相变压器Y，d-11连接子任务二三相变压器的运行分析变压器联结组别子任务二三相变压器的运行分析对于Y，y（或D，d）连接，可以得到0、2、4、6、8、10等六个偶数组别；而Y，d（或D，y）连接，可以得到1、3、5、7、9、11等六个奇数组别。为了便于制造和并联运行，国家标准规定，Y，yn0、Y，d11、YN，d11、YN，y0和Y，y0连接组为三相双绕组电力变压器的标准连接组别。其中前三种最为常用：Y,yn0;Y,d11和YN,d11。3.三相变压器的并联运行并联运行的优点：1、提高供电的可靠性；2、提高供电的经济性。并联运行：将几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。变压器并联运行(1)并联运行的定义子任务二三相变压器的运行分析并联运行的理想情况是：1)空载时各变压器绕组之间无环流；2)负载后，各变压器所分担的负载电流与其容量成正比，防止某台过载或欠载；3)负载后，各变压器的负载电流与总的负载电流同相位。为了达到上述理想运行情况，并联运行的变压器需满足以下条件：1)各变压器一、二次侧的额定电压分别相等，即变比相同；2)各变压器的连接组别相同；3)各变压器的短路阻抗的相对值（短路阻抗压降）应相等。子任务二三相变压器的运行分析3.三相变压器的并联运行1）变比不等时并联运行

变比不等的两台变压器并联运行时，二次空载电压不等。当变压器的变比不等时，在空载时，环流就存在。为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1%。子任务二三相变压器的运行分析2）连接组别不同时并联运行连接组别不同时，二次侧线电压之间至少相差300，则二次线电压差为线电压的51.8%，由于变压器的短路阻抗很小,这么大的电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组，所以连接组别不同绝不允许并联。ΔU2=2U2Nsin15°=0.518U2N子任务二三相变压器的运行分析3）短路阻抗压降不等时并联运行由等效电路可知：当两台变压器并联后，具有相同的输出电压和电压降，等效电路如图所示。

可见，各台变压器所分担的负载大小与其短路阻抗成反比。子任务二三相变压器的运行分析

变压器运行规程规定：在任何一台变压器不过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗压降不等的变压器可以并联运行。

为了使各台变压器所承担的电流同相位，要求各变压器的短路阻抗角相等。子任务二三相变压器的运行分析变压器并联运行子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定1.实训目的1)掌握用实训方法测定三相变压器的极性。2)掌握用实训方法判别变压器的连接组。3.实训项目(1)测定极性(2)连接并判定以下连接组1)Y,y12。2)Y,y6。3)Y,d11。4)Y,d52.预习要点1)连接组的定义。为什么要研究连接组。国家规定的标准连接组有哪几种。2)如何把Y,d12连接组改成Y,y6连接组以及把Y,d11改为Y,d5连接组。1)测定相间极性。测一相间极性接线图子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定4.实训方法(1)测定极性子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定测定一、二次侧极性接线图2)测定一、二次侧极性。1)Y,y12。根据Y,y12连接组的电动势相量图可知：UBb=UCc=（KL-1）Uab

子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定(2)检验连接组

Y,y12连接组(a)接线图(b)电动势相量图UBc=UabKL=UAB/Uab为线电压之比若用两式计算出的电压UBb，UCc，UBc的数值与实训测取的数值相同，则表示绕组连接正确，属Y,y12连接组。

实训数据计算数据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KLUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-6Y,y12连接组测量数据表子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定

2)Y,y6。子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定Y,y6连接组(a)接线图(b)电动势相量图将Y,y12连接组的二次绕组首、末端标记对调，A、a两端点用导线连接，Y,y6连接组如图所示。实训数据计算数据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KLUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-7Y,y6连接组测量数据表若由上两式计算出电压UBb，UCc，UBc的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y,y6连接组。按前面的方法测出UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将数据记录于表1-7中。根据Y,y6连接组的电动势相量图可得UBb=UCc=（KL+1）Uab子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定UBc=Uab3)Y,d11。实训数据计算数据UAB(V)Uab(V)UBb(V)UCc(V)UBc(V)KL=UAB/UabUBb(V)UCc(V)UBc(V)

表1-8Y,d11连接组测量数据表Y,d11连接组(a)接线图(b)电动势相量图子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定按图接线。A、a两端点用导线相连，在高压方加对称额定电压，测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，将Y,d11连接组测量与计算数据记录于表1-8中。根据Y,d11连接组的电动势相量图可得

若由上式计算出的电压UBb，UCc，UBc的数量与实测值相同，则表示绕组连接正确，属Y,d11连接组。子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定UBb=UCc=UBc=Uab

4)Y,d5。Y,d5连接组(a)接线图(b)电动势相量图(a)注：a、x；b、y；c、z与挂箱标号反子任务三三相变压器的极性判别和连接组别测定将Y,d11连接组的二次绕组首、末端的标记对调，Y,d5连接组如图所示。实验方法同前，测取UAB、Uab、UBb、UCc及UBc，记录于表1-9中。实