電力變壓器試驗(yàn)規(guī)范教學(xué)課件模板

Itisapplicabletoworkreport,lectureandteaching電力變壓器試驗(yàn)規(guī)范第三章變壓器……3-5變壓器參數(shù)測(cè)量3-6標(biāo)么值3-7變壓器的運(yùn)行特性3-8三相變壓器的磁路、聯(lián)結(jié)組、電動(dòng)勢(shì)波形3-9變壓器的并聯(lián)運(yùn)行3-10三相變壓器的不對(duì)稱運(yùn)行……7/23/20232《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3-5變壓器參數(shù)測(cè)量變壓器的參數(shù)有勵(lì)磁參數(shù)和短路參數(shù)，只有已知參數(shù)，才能運(yùn)用前面所介紹的基本方程式、等值電路或相量圖求解各量。對(duì)制造好的變壓器，其參數(shù)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得。一、空載試驗(yàn)二、短路試驗(yàn)三、短路電壓7/23/20233《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、空載實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)測(cè)量空載電流和一、二次電壓及空載功率來(lái)計(jì)算變比、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗。7/23/20234《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器說(shuō)明二次側(cè)開路，一次側(cè)加額定電壓。測(cè)量電壓U1、空載電流I0、輸入功率P0和開路電壓U20。因變壓器空載時(shí)無(wú)功率輸出，所以輸入的功率全部消耗在變壓器的內(nèi)部，為鐵芯損耗和空載銅耗之和。

pFe>>I02R1，故可忽略空載銅耗，認(rèn)為P0≈pFe=I02Rm空載電流I0很小7/23/20235《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器要求及分析：1）低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路；為了便于測(cè)量和安全，空載實(shí)驗(yàn)一般在低壓繞組上加電壓UN，高壓繞組開路。為何是一條曲線？7/23/20236《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3）空載電流和空載功率必須是額定電壓時(shí)的值，并以此求取勵(lì)磁參數(shù)；4）若要得到高壓側(cè)參數(shù)，須折算；注:測(cè)得的值為歸算到低壓側(cè)的值,如需歸算到高壓側(cè)時(shí)參數(shù)應(yīng)乘k2

Zm與飽和程度有關(guān),電壓越高,磁路越飽和，Zm越小,所以應(yīng)以額定電壓下測(cè)讀的數(shù)據(jù)計(jì)算勵(lì)磁參數(shù).

k：高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的變比7/23/20237《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器5）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；7/23/20238《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/20239《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202310《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202311《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、短路實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)測(cè)量短路電流、短路電壓及短路功率來(lái)計(jì)算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。7/23/202312《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器要求及分析1）高壓側(cè)加電壓，低壓側(cè)短路；由于變壓器短路阻抗很小，如果在額定電壓下短路，則短路電流可達(dá)（9.5～20）IN，將損壞變壓器，所以做短路試驗(yàn)時(shí)，外施電壓必須很低，通常為（0.05～0.15）UN，以限制短路電流。得到的參數(shù)為高壓側(cè)參數(shù)7/23/202313《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器短路阻抗Zk是常數(shù)直線拋物線3）由于外加電壓很小，主磁通很少，鐵損耗很少，忽略鐵損，認(rèn)為。7/23/202314《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器4）參數(shù)計(jì)算對(duì)T型等效電路：5）記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫；7/23/202315《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器6）溫度折算：電阻應(yīng)換算到基準(zhǔn)工作溫度時(shí)的數(shù)值。7）若要得到低壓側(cè)參數(shù)，須折算；試驗(yàn)時(shí)的室溫T0=234.5℃短路試驗(yàn)時(shí)電壓加在高壓側(cè)，測(cè)出的參數(shù)是折算到高壓側(cè)的數(shù)值，如需要求低壓側(cè)的參數(shù)應(yīng)除以k2。k：高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)的變比7/23/202316《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器8）對(duì)三相變壓器，各公式中的電壓、電流和功率均為相值；7/23/202317《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三、短路電壓——標(biāo)在銘牌上的參數(shù)短路電壓，短路阻抗Zk75℃與一次側(cè)額定電流I1N的乘積。短路電壓也稱為阻抗電壓。通常用它與一次側(cè)額定電壓的比值來(lái)表示7/23/202318《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器阻抗電壓用額定電壓百分比表示時(shí)有:

上式表明，阻抗電壓就是變壓器短路并且短路電流達(dá)額定值時(shí)所一次側(cè)所加電壓與一次側(cè)額定電壓的比值，所以稱為短路電壓。7/23/202319《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器短路電壓的大小直接反映短路阻抗的大小，而短路阻抗又直接影響變壓器的運(yùn)行性能。從正常運(yùn)行角度看，希望它小些，這樣可使漏阻抗壓降小些，副邊電壓隨負(fù)載波動(dòng)小些；但從限制短路電流角度，希望它大些，變壓器發(fā)生短路時(shí)，相應(yīng)的短路電流就小些。

7/23/202320《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202321《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202322《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3-6標(biāo)么值在電力工程中，對(duì)電壓、電流、阻抗和功率等物理量的計(jì)算，常常采用其標(biāo)么值。先選定一個(gè)物理量的同單位某一數(shù)值作為基準(zhǔn)值（簡(jiǎn)稱基值）然后取該物理量的實(shí)際值與該基準(zhǔn)值相比所得的比值即稱為該物理量的標(biāo)么值，即一、定義標(biāo)幺值在其原符號(hào)右上角加“*”號(hào)表示?；挡捎孟聵?biāo)“b”。實(shí)際值：有名值7/23/202323《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、基值的確定基值的選取是任意的，通常以額定值為基準(zhǔn)值。各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)；線值以額定線值為基準(zhǔn)值，相值以額定相值為基準(zhǔn)值；單相值以額定單相值為基準(zhǔn)值，三相值以額定三相值為基準(zhǔn)值；例如：變壓器一、二次側(cè)：S1b=S2b=SN、U1b=U1N、U2b=U2N三相變壓器基值：Sb=SN=3UNΦINΦ=√3UNIN7/23/202324《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器注意：存在有相互關(guān)系的四個(gè)物理量（U、I、Z、S）中，所選基值的個(gè)數(shù)并不是任意的，當(dāng)某兩個(gè)物理量的基值已被確定，其余物理量的基值跟著確定。例如單相變壓器，選定一次側(cè)的額定電壓U1N和額定電流I1N作為電壓和電流的基值：一次側(cè)阻抗的基值即：Z1b=Z1N=U1N/I1N一次側(cè)功率的基值即：S1b=S1N=U1NI1N7/23/202325《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.U和E的基準(zhǔn)值為UB；R、X、Z的基準(zhǔn)值為ZB；P、Q和S的基準(zhǔn)值為SB。4.系統(tǒng)（如電力系統(tǒng)）裝有多臺(tái)變壓器（電機(jī)），選擇某一特定的Sb作為整個(gè)系統(tǒng)的功率基值。系統(tǒng)中各變壓器標(biāo)幺值均換算到以Sb作為功率基值時(shí)的標(biāo)幺值。5.百分值=標(biāo)么值×100%7/23/202326《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三、變壓器一、二次側(cè)相電壓、相電流、漏阻抗的標(biāo)幺值漏阻抗的標(biāo)幺值：7/23/202327《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器四、應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)缺點(diǎn)額定值的標(biāo)幺值等于1。采用標(biāo)幺值時(shí)，不論變壓器的容量大小，變壓器的參數(shù)和性能指標(biāo)總在一定的范圍內(nèi)，便于分析和比較。如電力變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值z(mì)k*=0.03~0.10，如果求出的短路阻抗標(biāo)幺值不在此范圍內(nèi)，就應(yīng)核查一下是否存在計(jì)算或設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。例如p138I0*、

zk*的范圍1、應(yīng)用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn)7/23/202328《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器采用標(biāo)幺值時(shí)，原、副邊各物理量不需進(jìn)行折算，便于計(jì)算。如副邊電壓向原邊折算，采用標(biāo)幺值：注意基值選擇，應(yīng)選一次側(cè)基值采用標(biāo)幺值能直觀地表示變壓器的運(yùn)行情況。如已知一臺(tái)運(yùn)行著的變壓器端電壓和電流為35kV、20A，從這些實(shí)際數(shù)據(jù)上判斷不出什么問(wèn)題，但如果已知它的標(biāo)幺值為Uk*=1.0、Ik*=0.6，說(shuō)明這臺(tái)變壓器欠載運(yùn)行。7/23/202329《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器相電壓和線電壓標(biāo)幺值恒相等，相電流和線電流標(biāo)幺值恒相等；某些意義不同的物理量標(biāo)么值相等7/23/202330《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器采用標(biāo)幺值時(shí)，變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值與額定電流下的短路電壓標(biāo)幺值相等，即有：短路阻抗電壓的電阻分量短路阻抗電壓的電抗分量短路阻抗電壓7/23/202331《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、缺點(diǎn)

標(biāo)么值沒(méi)有單位，物理意義不明確。7/23/202332《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202333《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202334《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202335《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3-7變壓器的運(yùn)行特性

電壓變化程度——由于變壓器內(nèi)部存在著電阻和漏抗，負(fù)載時(shí)產(chǎn)生電阻壓降和漏抗壓降，導(dǎo)致次級(jí)側(cè)電壓隨負(fù)載電流變化而變化。電壓變化率定義：一次側(cè)加50Hz額定電壓、二次空載電壓與帶負(fù)載后在某功率因數(shù)下的二次電壓之差，與二次額定電壓的比值。一、電壓變化率用副邊量表示用原邊量表示×k7/23/202336《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器電壓變化率是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一,它大小反映了供電電壓的穩(wěn)定性。7/23/202337《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器根據(jù)簡(jiǎn)化等值電路的相量圖推導(dǎo)出電壓變化率的公式β=I1/I1N=I2/I2N=I1*=I2*————變壓器的負(fù)載系數(shù)P’忽略勵(lì)磁電流時(shí)：b′=ac+cb=ac+db'7/23/202338《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器※分析U公式1、電壓調(diào)整率隨著負(fù)載電流的增加而正比增大。I22、電壓調(diào)整率與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。3、與漏阻抗值有關(guān)a、2=0:cos2=1；sin2=0電阻性負(fù)載∴I2↑→U很小Rk*《Xk*b、2>0:cos2>0；sin2>0純電阻電感性負(fù)載∵Rk*cos2>0，Xk*sin2>0∴U>0，說(shuō)明：1）負(fù)載后U2<U20=U2N；2）隨著I2↑→U↑，U2↓。7/23/202339《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器c、2<0:cos2>0；sin2<0電阻電容性負(fù)載∵Rk*cos2>0，Xk*sin2<0；│Rk*cos2│<│Xk*sin2│,∴U<0,說(shuō)明：1）負(fù)載后U2>U20=U2N；2)隨著I2↑→│U│>0↑,U2↑。1.001.0超前滯后圖變壓器的外特性7/23/202340《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器由外特性圖，負(fù)載功率因數(shù)性質(zhì)不同，對(duì)主磁通的影響不同，變壓器的端電壓變化亦不同。純電阻負(fù)載，端電壓變化較??；感性負(fù)載時(shí)主磁通Φ呈去磁作用，為了維持Φ不變，必須使原邊電流增加，同時(shí)短路阻抗壓降也增加，其結(jié)果造成副邊電壓下降；容性負(fù)載對(duì)主磁通Φ呈增磁作用，為了維持Φ不變，必須減小原邊電流，除了補(bǔ)償短路阻抗壓降外，其余部分使副邊電壓增高。1.001.07/23/202341《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器①負(fù)載大小β=I1／I1N=I2／I2N②漏阻抗Rk，Xk③負(fù)載性質(zhì)2，容性負(fù)載ΔU＜0，感性負(fù)載ΔU＞0即：輸出端電壓可能超過(guò)額定電壓小節(jié)7/23/202342《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器※變壓器外特性的引申內(nèi)容變壓器運(yùn)行，二次側(cè)電壓隨負(fù)載變化而變化，如果電壓變化范圍太大，則給用戶帶來(lái)很大的影響。為了保證二次側(cè)電壓在一定范圍內(nèi)變化，必須進(jìn)行電壓調(diào)整。通常在變壓器的高壓繞組上設(shè)有抽頭(分接頭)，用以調(diào)節(jié)高壓繞組的匝數(shù)(調(diào)節(jié)變化)，調(diào)節(jié)二次側(cè)電壓。7/23/202343《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器1、損耗變壓器運(yùn)行中有兩種損耗：銅耗pCu；鐵耗pFe（每一類包括基本損耗和雜散損耗）pCu：指電流流過(guò)繞組時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗基本銅耗:一次繞組銅耗pcu1=I12R1；二次繞組銅耗pcu2=I22R2附加損耗:因集膚效應(yīng)引起的損耗以及漏磁場(chǎng)在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等銅損耗大小與負(fù)載電流平方成正比，故也稱為可變損耗。二、效率

pcu∝I27/23/202344《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器基本鐵耗pFe:磁滯損耗和渦流損耗。附加損耗:由鐵心疊片間絕緣損傷引起的局部渦流損耗、主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等。鐵損耗與外加電壓(Bm)大小有關(guān)，U1一般不變，稱為不變損耗。p19～p20鐵耗公式7/23/202345《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器變壓器功率平衡及損耗示意圖pcu1pcu2pFepcu1pFeP1P2pcu2Pem7/23/202346《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、效率的定義效率是指變壓器的輸出功率與輸入功率的比值。效率大小反映變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性能的好壞，是表征變壓器運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一。一般小型變壓器的效率95％大型變壓器的效率高達(dá)99％7/23/202347《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器假定：3、間接法求效率7/23/202348《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器變壓器效率的大小與負(fù)載的大小、功率因數(shù)及變壓器本身參數(shù)有關(guān)。效率特性：在功率因數(shù)一定時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載電流之間的關(guān)系η=f(β),稱為變壓器的效率特性。輕載負(fù)載較大7/23/202349《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器當(dāng)銅損耗=鐵損耗(可變損耗=不變損耗)時(shí),變壓器效率最大：或?yàn)榱颂岣咦儔浩鞯倪\(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵耗小些。變壓器長(zhǎng)期工作在額定電壓下，但不可能長(zhǎng)期滿載運(yùn)行，為了提高運(yùn)行效率,設(shè)計(jì)時(shí)取βm=0.4～0.6→P0/PkN=3～6；我國(guó)新S9系列配電變壓器pkN/P0=6～7.57/23/202350《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202351《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202352《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202353《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器※單相變壓器要點(diǎn)變壓器基本工作原理變壓器的額定值變壓器磁路中的主、漏磁通鐵心飽和時(shí)的勵(lì)磁電流成分電勢(shì)平衡、磁勢(shì)平衡、功率平衡變壓器的電抗參數(shù)（分析時(shí)和磁通對(duì)應(yīng)）變壓器的主要性能指標(biāo)（電壓變化率和效率）標(biāo)幺值7/23/202354《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3-8三相變壓器磁路、聯(lián)結(jié)組、電動(dòng)勢(shì)波形一、三相變壓器磁路系統(tǒng)1、組式磁路變壓器特點(diǎn)：三相磁路彼此無(wú)關(guān)聯(lián)，各相的勵(lì)磁電流在數(shù)值上完全相等7/23/202355《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器組式應(yīng)用三相組式變壓器優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)特大容量的變壓器制造容易，備用量小。但其鐵芯用料多，占地面積大，只適用于超高壓、特大容量的場(chǎng)合。7/23/202356《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、心式磁路變壓器

特點(diǎn)：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)，磁路長(zhǎng)度不等，當(dāng)外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相磁通對(duì)稱，三相磁通之和等于零。在結(jié)構(gòu)上省去中間的芯柱7/23/202357《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器心式應(yīng)用節(jié)省材料，體積小，效率高，維護(hù)方便。大、中、小容量的變壓器廣泛用于電力系統(tǒng)中。7/23/202358《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、聯(lián)接組別

（一）聯(lián)結(jié)法繞組標(biāo)記繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組AXA、B、CX、Y、ZN低壓繞組axa、b、cx、y、zn7/23/202359《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器繞組名稱單相變壓器三相變壓器中性點(diǎn)首端末端首端末端高壓繞組U1U2U1、V2、W1U2、V2、W2N低壓繞組u1u2u1、v1、w1u2、v2、w2n或者有的記法繞組標(biāo)記7/23/202360《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器兩種三相繞組接線:星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)1、星形聯(lián)結(jié)把三相繞組的三個(gè)末端連在一起，而把它們的首端引出三個(gè)末端連接在一起形成中性點(diǎn)，如果將中性點(diǎn)引出，就形成了三相四線制了，表示為YN或yn。順時(shí)針?lè)较颍篈超前B超前C各120o7/23/202361《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、三角形聯(lián)結(jié)把一相的末端和另一相的首端連接起來(lái)，順序連接成一閉合電路。兩種接法：AX-BY-CZAX-CZ-BY7/23/202362《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器繞組接法表示①Y，y或YN，y或Y，yn②Y，d或YN，d③D，y或D，yn④D，d高壓繞組接法大寫，低壓繞組接法小寫，字母N、n是星形接法的中點(diǎn)引出標(biāo)志。7/23/202363《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器（二）聯(lián)結(jié)組變壓器的同一相高、低壓繞組都是繞在同一鐵芯柱上，并被同一主磁通鏈繞，當(dāng)主磁通交變時(shí)，在高、低壓繞組中感應(yīng)的電勢(shì)之間存在一定的極性關(guān)系。1、高低壓繞組中電勢(shì)的相位同名端決于繞組的繞制方向7/23/202364《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、同名端在任一瞬間，高壓繞組的某一端的電位為正時(shí)，低壓繞組也有一端的電位為正，這兩個(gè)繞組間同極性的一端稱為同名端，記作“˙”。7/23/202365《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、二次繞組的同極性端同標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)同相位。一、二次繞組的同極性端異標(biāo)志時(shí)，一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)反相位。7/23/202366《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3、時(shí)鐘表示法高壓繞組線電勢(shì)——長(zhǎng)針，永遠(yuǎn)指向“12”點(diǎn)鐘低壓繞組線電勢(shì)——短針，根據(jù)高、低壓繞組線電勢(shì)之間的相位指向不同的鐘點(diǎn)。7/23/202367《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例如單相變壓器I,I表示初級(jí)、次級(jí)都是單相繞組0和6表示聯(lián)結(jié)組號(hào)。單相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)連接組I,I07/23/202368《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器（三）、三相變壓器的連接組別聯(lián)結(jié)組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動(dòng)勢(shì)（或線電壓）的相位關(guān)系。三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標(biāo)志有關(guān)，而且還與三相繞組的連接方式有關(guān)。理論和實(shí)踐證明，無(wú)論采用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線電動(dòng)勢(shì)（電壓）的相位差總是30o的整數(shù)倍。7/23/202369《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器①根據(jù)三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式（Y或y、D或d）畫出高、低壓繞組接線圖；②在接線圖上標(biāo)出相電勢(shì)和線電勢(shì)的假定正方向；③畫出高壓繞組電勢(shì)相量圖，根據(jù)單相變壓器判斷同一相的相電勢(shì)方法，將A、a重合，再畫出低壓繞組的電勢(shì)相量圖（畫相量圖時(shí)應(yīng)注意三相量按順相序畫）；④根據(jù)高、低壓繞組線電勢(shì)相位差，確定聯(lián)結(jié)組別的標(biāo)號(hào)?！_定三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的步驟7/23/202370《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器CBA1、Yy0CBAX、Y、Zabcx、y、zéABéab7/23/202371《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、Yy6180o7/23/202372《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3、Yy4注意abc順序錯(cuò)過(guò)一個(gè)鐵心柱120o7/23/202373《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器Yy總結(jié)Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為偶數(shù)。若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié)y4、Yy8連接組別。若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)y6、Yy10和Yy2連接組別?！覈?guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)：Yyn0、YNy0、Yy07/23/202374《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器ècèaèb4、Yd130o7/23/202375《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器5、Yd5ACBcxzbay150oèabX、Y、Z7/23/202376《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器6、Yd11330oACBcxbzayèabX、Y、Z7/23/202377《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器Yd聯(lián)結(jié)組別總結(jié)：Yd聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六種聯(lián)結(jié)組別，標(biāo)號(hào)為奇數(shù)。若高壓繞組三相標(biāo)志不變，低壓繞組三相標(biāo)志依次后移，可以得到Y(jié),d3、Y,d7連接組別。若異名端在對(duì)應(yīng)端，可得到Y(jié)，d5、Y,d9和Y,d11連接組別?！覈?guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)：Yd11、YNd117/23/202378《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例1：將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Dy1，并畫電動(dòng)勢(shì)相量圖

●●●ABCXYZ●●●初級(jí)△接AX－CZ－BY聯(lián)結(jié)初級(jí)△接AX－BY－CZ聯(lián)結(jié)7/23/202379《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器●●●ABCXYZ●●●例1：將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Dy1，并畫電動(dòng)勢(shì)相量圖

a.

初級(jí)△接AX-CZ-BY聯(lián)結(jié)b.畫出高壓側(cè)電勢(shì)相量△，并標(biāo)上AX，CZ，BYA(Y)B(Z)C(X)éABéABéBY7/23/202380《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器c.畫出低壓側(cè)電勢(shì)相量△，并使éab滯后EAB30o，同時(shí)畫出éax，éby，écz。(相序原則順時(shí)針a-b-c)d.由相量圖知：éax與éAX同向，表明次級(jí)ax繞組與初級(jí)AX繞組在同一鐵心柱上，且a與A為同極性端。同理by與BY同相；cz與CZ同相。A(Y)abcB(Z)C(X)éABéab30oe.將次級(jí)x,y,z連在一起，接成Y形。●●●●●●AXaxbyczéaxéAXx、y、z7/23/202381《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例2將變壓器接成聯(lián)接組標(biāo)號(hào)為Dy1,畫電動(dòng)勢(shì)相量圖

a.初級(jí)△接AX-BY-CZ聯(lián)結(jié)●●●ABCXYZ●●●b.畫初級(jí)電勢(shì)相量△，并標(biāo)上AX，BY，CZéABA(Z)B(X)C(Y)éABéAX7/23/202382《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器c.畫出初級(jí)電勢(shì)相量△，使éab滯后éAB30o，同時(shí)畫éax，éby，écz。(相序順時(shí)針a-b-c)d.由相量圖知：éAX與éby反向，表明次級(jí)AX繞組與初級(jí)by繞組在同一鐵心柱上，且A與y為同極性端。同理BY與cz反相；CZ與ax反相e.將次級(jí)x,y,z連在一起，接成Y形A(Z)B(X)C(Y)éABéAXabcéAX與éby反向●●●●●●AXaxbyczZCBYx、y、z7/23/202383《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例3變壓器繞組如圖，畫出電動(dòng)勢(shì)相量圖，判斷聯(lián)接組別●●●cabzxy1）畫出一次繞組的相量圖2)判斷相位關(guān)系3)依據(jù)相序的原則，畫二次繞組相量圖，并判斷聯(lián)接組標(biāo)號(hào)。∴D,y11●●●XYZABCAa(Y)B(Z)C(X)éABéabéAXéBYbcéBY與éax反向x、y、z330°7/23/202384《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器練習(xí):變壓器繞組如圖，畫電動(dòng)勢(shì)相量圖，判斷聯(lián)接組標(biāo)號(hào)ax與BY同相by與CZ同相cz與AX同相

∴Y,d3●●●zxycab●●●XYZABCAaBCXYZcxbzyEABEab7/23/202385《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器※用相量圖判定變壓器的連接組別時(shí)應(yīng)注意：

繞組的極性只表示繞組的繞法，與繞組的首、末端標(biāo)志無(wú)關(guān)；高、低壓繞組的相電動(dòng)勢(shì)均從首端指向末端，線電動(dòng)勢(shì)由A指向B；同一鐵心柱上的繞組，首端為同極性時(shí)相電動(dòng)勢(shì)相位相同，首端為異極性時(shí)相電動(dòng)勢(shì)相位相反。7/23/202386《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器所有Yy7/23/202387《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器所有Yd7/23/202388《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組別

為了避免制造和使用上的混亂，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)單相雙繞組電力變壓器只有II0聯(lián)結(jié)組別一種。對(duì)三相雙繞組電力變壓器規(guī)定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五種。7/23/202389《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器標(biāo)準(zhǔn)組別的應(yīng)用Yyn0——三相四線制配電系統(tǒng)中，供電給動(dòng)力和照明的混合負(fù)載；Yd11——低壓高于0.4kV的線路中；YNd11——110kV以上的中性點(diǎn)需接地的高壓線路中；YNy0——原邊需接地的系統(tǒng)中；Yy0——供電給三相動(dòng)力負(fù)載的線路中。最常用7/23/202390《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.8.3三相變壓器的繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)勢(shì)波形的影響分析單相變壓器空載，由于磁路飽和，磁化電流是尖頂波。分解為基波分量和三次諧波（其他奇次諧波忽略）。在三相變壓器中，各相勵(lì)磁電流中的3次諧波可表示為：→同幅值、同相位i03A=I03msin3wti03B=I03msin3(wt-1200)=I03msin3wti03C=I03msin3(wt+1200)=I03msin3wt7/23/202391《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器問(wèn)題1

在三相系統(tǒng)中，各相三次諧波電流在時(shí)間上同相位，是否流通？在三相變壓器中，由于一次側(cè)三相繞組的連接方法不同，空載電流中的3次諧波分量不一定能流通，這使主磁通與相電勢(shì)波形畸變；并且這種畸變的程度不僅與繞組的連接方式有關(guān)，還與三相變壓器的磁路系統(tǒng)有關(guān)。7/23/202392《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器i0有無(wú)i03，看電路連接中有無(wú)i03通路——繞組連接方式Y(jié)N、D有i03通路i0為尖頂波磁路飽和，主磁通為正弦波i1i3i5……i3影響最大電動(dòng)勢(shì)e1為正弦波Y無(wú)i03通路i0為正弦波磁路飽和，主磁通為平頂波Φ1Φ3Φ5……Φ3影響最大能不能在磁路中流通？7/23/202393《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/202394《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器問(wèn)題2

在三相系統(tǒng)中，三次諧波磁通在時(shí)間上同相位，是否流通？三次諧波磁通流通受磁路結(jié)構(gòu)限制。三相組式變壓器Φ3可以在鐵心中流過(guò)Φ平頂波借助油和油箱壁等形成回路，磁阻大，Φ3很小，Φ基本為正弦波。三相心式變壓器Φ3不能在鐵心中流過(guò)7/23/202395《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、三相變壓器Y，y連接一次側(cè)Y無(wú)中性線，三次諧波電流無(wú)法流通i0接近于正弦波Φ0平頂波？——磁路結(jié)構(gòu)7/23/202396《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三相組式變壓器，各磁路獨(dú)立，Φ3可以在鐵心中存在，所以Φ為平頂波，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為尖頂波，其中的三次諧波幅值可達(dá)基波幅值的45%~60%，使相電動(dòng)勢(shì)的最大值升高很多，可能擊穿繞組絕緣。1、三相變壓器組7/23/202397《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三相組式變壓器不采用Y，y連接。三相線電勢(shì)中é3互相抵消，線電勢(shì)為正弦波。7/23/202398《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、三相心式變壓器各磁路彼此聯(lián)系，3A、3B、3C三相同大小、同相位，不能沿鐵心閉合，借油、油壁箱等閉合，磁阻大，3小，故E3小，相電勢(shì)、線電勢(shì)波性接近于正弦波。三相心式變壓器允許采用Yy聯(lián)結(jié)?！萘看笥?600kVA時(shí)，不宜采用心式Y(jié)y連接。3次諧波磁通經(jīng)過(guò)油箱壁等鋼制構(gòu)件時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生渦流雜散損耗，引起油箱壁局部過(guò)熱。7/23/202399《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、三相變壓器YN，y連接有中線，i03可以流過(guò)。i0為尖頂波磁通Φ為正弦波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e也為正弦波。7/23/2023100《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三、Yyn連接的三相變壓器使相電動(dòng)勢(shì)波形得到改善。但是由于負(fù)載的影響，產(chǎn)生i23不能很大，所以相電動(dòng)勢(shì)波形不能得到很好改善，這種情況基本與Y，y連接一樣，只適用于容量較小的三相心式變壓器，而組式變壓器仍然不采用。二次側(cè)yn接線，負(fù)載時(shí)可以為3次諧波提供通路。7/23/2023101《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器四、必須接成Y，y聯(lián)接的大容量變壓器對(duì)于采用三相變壓器組的大容量變壓器，如果一、二次側(cè)又必須接成Y，y聯(lián)接，可在鐵芯柱上另外安裝一套第三繞組，把它接成三角形，以提供3次諧波電流通道改善電動(dòng)勢(shì)波形。如果需要第三繞組供給負(fù)載，就將其端點(diǎn)引出，這種變壓器實(shí)為三繞組變壓器。7/23/2023102《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器五、三相變壓器組Dy、Yd連接各相繞組中i0是尖頂波線電流中沒(méi)有3次諧波電流，但在繞組內(nèi)部3次諧波電流可以流通，i03可流通。Φ及e均為正弦波7/23/2023103《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器i0總非正弦Φ0接近正弦e正弦。二次側(cè)三次諧波電流i03可流通一次側(cè)正弦i0※結(jié)論：

實(shí)際三相變壓器，總希望有一側(cè)為△，保證相電勢(shì)接近于正弦波。三相變壓器組或三相心式變壓器都適用。7/23/2023104《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.9變壓器并聯(lián)運(yùn)行變壓器的并聯(lián)運(yùn)行是指將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的變壓器的原、副繞組同一標(biāo)號(hào)的出線端連在一起接到母線上的運(yùn)行方式。~負(fù)載母線母線電源III圖兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行接線圖7/23/2023105《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、變壓器并聯(lián)運(yùn)行的意義(1)適應(yīng)用電量的增加——隨著負(fù)載的發(fā)展，必須相應(yīng)地增加變壓器容量及臺(tái)數(shù)。(2)提高運(yùn)行效率——當(dāng)負(fù)載隨著季節(jié)或晝夜有較大的變化時(shí)、根據(jù)需要調(diào)節(jié)投入變壓器的臺(tái)數(shù)。(3)提高供電可靠性——允許其中部分變壓器由于檢修或故障退出并聯(lián)。7/23/2023106《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、理想的并聯(lián)運(yùn)行內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流——空載時(shí)，各變壓器的相應(yīng)的次級(jí)電壓必須相等且同相位。使全部裝置容量獲得最大程度的應(yīng)用——在有負(fù)載時(shí)，各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流應(yīng)該與它們的容量成正比例，各變壓器均可同時(shí)達(dá)到滿載狀態(tài)。每臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流均為最小——各變壓器的負(fù)載電流都應(yīng)同相位，則總的負(fù)載電流是各負(fù)載電流的代數(shù)和。當(dāng)總的負(fù)載電流為一定值時(shí)。每臺(tái)變壓器的銅耗為最小，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。7/23/2023107《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三、理想并聯(lián)運(yùn)行的條件各臺(tái)變壓器的U1N、U2N應(yīng)分別相等，即變比相同。各臺(tái)變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)應(yīng)相同。（必須嚴(yán)格保證）各臺(tái)變壓器的短路阻抗Zk*（短路電壓）要相等。例：Dy11，Yd11聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)相同，聯(lián)結(jié)法不同，能并聯(lián)運(yùn)行。若聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同：如分別為2、5，不能并聯(lián)運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。7/23/2023108《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器1、變比不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，二次空載電壓不等。折算到二次側(cè)的等效電路如圖。ZKI、ZKII為折算至二次側(cè)的短路阻抗由等效電路列方程式：7/23/2023109《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器環(huán)流：大小相等，方向相反負(fù)載電流，與短路阻抗成反比分配7/23/2023110《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器與負(fù)載大小無(wú)關(guān)?？蛰d時(shí)，兩臺(tái)變壓器內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)環(huán)流，增大了空載損耗。變壓器的短路阻抗zkⅠ、zkⅡ很小，即使開路電壓差很小，也會(huì)引起較大的環(huán)流。環(huán)流未通過(guò)負(fù)載，卻占用了變壓器的容量，影響變壓器出力和效率。所以應(yīng)把環(huán)流限制在一定范圍內(nèi)，一般要求環(huán)流不超過(guò)額定電流的10%，則變比之差不超過(guò)1%。7/23/2023111《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/2023112《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、聯(lián)結(jié)組別不同時(shí)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行

兩臺(tái)聯(lián)結(jié)組別分別為Yy0和Yd11的變壓器，它們并聯(lián)運(yùn)行時(shí)二次側(cè)相量圖如圖，二次側(cè)線電勢(shì)相等，但相位互差30°，二次側(cè)回路存在電壓差為：30°IIU2IU2DU2圖3-38Yy0和Yd11兩變壓器并聯(lián)時(shí)二次側(cè)電壓相量一、二次側(cè)線電壓的相位不同7/23/2023113《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器由于短路阻抗很小，假設(shè)zkⅠ*=zkⅡ*=0.05，產(chǎn)生的環(huán)流為（變比k相等）：

可見(jiàn)，環(huán)流是額定電流的好幾倍，非常大，這是決不允許的所以變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，聯(lián)結(jié)組別一定要相同。7/23/2023114《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3、短路阻抗標(biāo)幺值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行

假設(shè)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器變比相等、聯(lián)結(jié)組號(hào)相同7/23/2023115《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器在電流相位相同的情況下，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比。短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器負(fù)擔(dān)的負(fù)載電流標(biāo)幺值小。短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器負(fù)擔(dān)的負(fù)載電流標(biāo)幺值大。如果短路阻抗的標(biāo)幺值相等，則各變壓器同時(shí)達(dá)到滿載。如果不相等，則短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器先達(dá)到滿載。理想的負(fù)載分配，按變壓器的容量大小分擔(dān)負(fù)載，應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相等，要求短路阻抗標(biāo)值相等。7/23/2023116《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器總結(jié)實(shí)際并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，變壓器的聯(lián)結(jié)組號(hào)必須相同變比偏差要嚴(yán)格控制短路阻抗的標(biāo)幺值不要相差太大，要使負(fù)載電流同相，阻抗角應(yīng)相等，允許有一定的差別。7/23/2023117《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器四、推廣到n臺(tái)變壓器并聯(lián)（假定變比、組號(hào)相同）總負(fù)載電流：7/23/2023118《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器變壓器負(fù)載電流、功率分配關(guān)系：復(fù)數(shù)運(yùn)算麻煩利用取絕對(duì)值兩邊乘以7/23/2023119《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/2023120《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器各變壓器的負(fù)載分配與該變壓器的額定容量成正比，與短路電壓成反比。如果各變壓器的短路電壓都相同，則變壓器的負(fù)載分配只與額定容量成正比。各變壓器可同時(shí)達(dá)到滿載，總的裝置容量得到充分利用。7/23/2023121《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例1：有兩臺(tái)額定電壓相同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行,其額定容量分別為，

，

短路阻抗為,.不計(jì)阻抗角的差別,試計(jì)算(1)兩臺(tái)變壓器電壓比相差0.5%時(shí)的空載環(huán)流;(2)若一臺(tái)變壓器為Y,y0聯(lián)接,另一臺(tái)為Y,d11聯(lián)結(jié),問(wèn)并聯(lián)時(shí)的空載環(huán)流.

解:以一臺(tái)變壓器的額定容量作為基值，在電壓比相差不大時(shí),可以證明，以第一臺(tái)變壓器的額定電流作為基值時(shí)，環(huán)流的標(biāo)幺值

為

式中,k為平均電壓比,，

為電壓比差的標(biāo)幺值，

7/23/2023122《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器于是：

即環(huán)流為第I臺(tái)變壓器額定電流的3.86％。

（2）上式中的，實(shí)質(zhì)是空載時(shí)第一臺(tái)變壓器和第二臺(tái)變壓器的二次電壓差。當(dāng)Y，y0與Y,d11并聯(lián)時(shí)，二次空載電壓的大小相等，但相位差30度，其電壓差于是環(huán)流為：

即空載環(huán)流達(dá)到變壓器額定電流的4倍，故不同組號(hào)的變壓器絕對(duì)不允許并聯(lián)運(yùn)行。

7/23/2023123《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器例2．上例的兩臺(tái)變壓器，若組號(hào)和電壓比均相同，試計(jì)算并聯(lián)組的最大容量。

解：

阻抗標(biāo)幺值小的先達(dá)到滿載，第一臺(tái)變壓器的阻抗標(biāo)幺值小，故先達(dá)到滿載。

當(dāng)時(shí)，

不計(jì)阻抗角的差別時(shí)，兩臺(tái)變壓器所組成的并聯(lián)組的最大容量為：

并聯(lián)組的利用率為：

7/23/2023124《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器7/23/2023125《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.10三相變壓器的不對(duì)稱運(yùn)行不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)的主要原因：①外施電壓不對(duì)稱。三相電流也不對(duì)稱。②各相負(fù)載阻抗不對(duì)稱。當(dāng)初級(jí)外施電壓對(duì)稱，三相電流不對(duì)稱。不對(duì)稱的三相電流流經(jīng)變壓器，導(dǎo)致各相阻抗壓降不相等，從而次級(jí)電壓也不對(duì)稱。③外施電壓和負(fù)載阻抗均不對(duì)稱。從而造成三相電流不對(duì)稱，即各相電流(或電壓，電勢(shì))大小有可能不同，相位也不依差120°，謂之不對(duì)稱情況。分析方法：三相變壓器對(duì)稱運(yùn)行，轉(zhuǎn)化為單向問(wèn)題來(lái)處理；三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行，用對(duì)稱分量法和疊加原理。7/23/2023126《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器

原則：把一組不對(duì)稱三相相量分解為三個(gè)對(duì)稱三相相量之和。一、三組三相對(duì)稱相量：復(fù)數(shù)算子α=ej120=e-j240α=cos120°+jsin120° α2=ej240=e-j120 α3=ej360=ej0=17/23/2023127《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器1、正序分量正序系統(tǒng)：三相系統(tǒng)大小相等，相位依次為A→B→C差120°7/23/2023128《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、負(fù)序分量負(fù)序系統(tǒng)：三相系統(tǒng)大小相等，相位依次為A→C→B差120°7/23/2023129《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3、零序分量零序系統(tǒng)：三相系統(tǒng)大小相等，相位均相同。7/23/2023130《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、三組對(duì)稱分量相加得到一個(gè)不對(duì)稱的三相正弦量系統(tǒng)

7/23/2023131《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器三、一個(gè)不對(duì)稱的三相正弦量系統(tǒng)可分解為三組對(duì)稱分量

7/23/2023132《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.10.2三相變壓器各相序的等效電路

前述分析變壓器時(shí)均是假定電源和負(fù)載為三相對(duì)稱系統(tǒng)，也即正序系統(tǒng)，所以變壓器的正序阻抗Z+就是變壓器的短路阻抗，即Z+=ZK1、正序阻抗和等效電路①正序阻抗：正序電流所遇到的阻抗，相序?yàn)椋孩诘刃щ娐罚?/23/2023133《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、負(fù)序阻抗和等效電路①負(fù)序阻抗：負(fù)序電流所遇到的阻抗相序?yàn)椋孩诘刃щ娐罚贺?fù)序系統(tǒng)的電磁本質(zhì)與正序系統(tǒng)相同。7/23/2023134《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、磁路結(jié)構(gòu)對(duì)零序勵(lì)磁阻抗的影響①零序阻抗：零序電流所遇到的阻抗；②等效電路：由零序電流本身特點(diǎn)，其產(chǎn)生零序磁通與線圈的連接方式和鐵心結(jié)構(gòu)有關(guān)。漏磁通僅與各相繞組自身交鏈而與其它繞組無(wú)關(guān)。各相繞組的電阻和漏電抗與電流的相序無(wú)關(guān)，與正序時(shí)一樣。零序激磁阻抗Zm0與磁路的結(jié)構(gòu)有關(guān)。7/23/2023135《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器各相磁路獨(dú)立，三相零序電流產(chǎn)生的三相同相位的零序磁通可沿各相自己的鐵心閉合，其磁路為主磁路，因此零序激磁阻抗與正序激磁阻抗相同Ⅰ、組式變壓器：Ⅱ、心式變壓器：很小，且各相磁路互相關(guān)聯(lián)，三相零序磁通不能沿鐵心閉合，只能沿油箱壁閉合，其磁阻大，因而零序激磁阻抗Zm0比較小，接近Zk的大小7/23/2023136《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器零序電流在變壓器繞組中的流通零序電流能否流通與三相繞組的連接方式有關(guān)。Y接法中三相同相位的零序電流無(wú)法流通（Y接法的一側(cè)電路應(yīng)是開路，即從該側(cè)看進(jìn)去零序阻抗Z0=∞）YN接法可以沿中線流通（零序等效電路中YN一側(cè)應(yīng)為通路）D接法線電流不能流通零序電流，但其閉合回路能為零序電流提供通路，如果另一方有零序電流，通過(guò)感應(yīng)也會(huì)在D接法繞組中產(chǎn)生零序電流。（在零序等效電路中，D連接一側(cè)相當(dāng)于變壓器內(nèi)部短接，但從外部看進(jìn)去應(yīng)是開路。）7/23/2023137《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器Y，dY,y7/23/2023138《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器YN，d和D，yn接法——如YN、yn中有零序電流，d、D中也感應(yīng)零序電流。7/23/2023139《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器YN，y和Y，yn接法——當(dāng)YN、yn中有零序電流，y、Y中也不會(huì)有零序電流。7/23/2023140《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器YN，d接法的零序阻抗是一很小的阻抗。電源有較小的UA0，會(huì)引起較大的零序電流，導(dǎo)致變壓器過(guò)熱。應(yīng)有保護(hù)措施監(jiān)視中線電流。(1)YN，d接法的零序等效電路初級(jí)、次級(jí)側(cè)均能流通零序電流，但不能流向次級(jí)側(cè)負(fù)載電路d連接是閉合繞組，等效電路的次級(jí)側(cè)為短路二、不同聯(lián)接組對(duì)零序等效電路的影響7/23/2023141《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器（2）Y，yn接法的零序等效電路

零序電流由次級(jí)側(cè)有中線電流引起初級(jí)側(cè)無(wú)零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢(shì)，有較大零序阻抗。如果Z0較大，較小的中線電流會(huì)造成相電壓較大的不對(duì)稱。其不對(duì)稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)。7/23/2023142《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.10.3Yyn聯(lián)結(jié)三相變壓器的單相負(fù)載運(yùn)行單相運(yùn)行是不對(duì)稱運(yùn)行中的一種特殊情況。例如，三相電流中要照明，只用其中一相。分析：根據(jù)不對(duì)稱條件，列端點(diǎn)方程：7/23/2023143《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器正序分量零序分量負(fù)序分量1、不對(duì)稱三相電流7/23/2023144《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、對(duì)稱的一次側(cè)三相電壓7/23/2023145《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器二、相序電路7/23/2023146《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器Y，yn單相負(fù)載時(shí)零序勵(lì)磁阻抗Zm0對(duì)負(fù)載電流影響：三相變壓器組，負(fù)載阻抗ZL＝0(單相短路)，其短路電流IK大約只有正序勵(lì)磁電流的三倍。三相心式變壓器中，Zm0要小得多，負(fù)載電流的大小，主要由負(fù)載阻抗ZL的大小來(lái)決定，可以帶一單相負(fù)載。7/23/2023147《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.10.4中性點(diǎn)移動(dòng)1、中性點(diǎn)移動(dòng)定義：?jiǎn)蜗嘭?fù)載時(shí)，二次側(cè)相電壓的中點(diǎn)相對(duì)與對(duì)稱三相電源相電壓的中點(diǎn)移動(dòng)了Ia0Zm0，這種現(xiàn)象稱中點(diǎn)移動(dòng)。a相單相負(fù)載時(shí)，引起中點(diǎn)移動(dòng)，使a相電壓降低，降低了a相單相負(fù)載能力，而b、c相電壓升高。2、中點(diǎn)移動(dòng)的原因：二次側(cè)有正序、負(fù)序、零序電流；一次側(cè)因沒(méi)有中線，只有正序、負(fù)序電流→零序勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)→一二次側(cè)零序電動(dòng)勢(shì)7/23/2023148《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器電壓中性點(diǎn)移動(dòng)。帶負(fù)載相電壓降低了，另外兩相的電壓受到危險(xiǎn)的過(guò)電壓，這是應(yīng)該避免的現(xiàn)象。7/23/2023149《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器3.12三繞組變壓器500kV220kV35kV7/23/2023150《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器一、用途變壓器每相有高、中、低壓三個(gè)繞組，套在同一鐵心柱上，其中一個(gè)繞組接電源，另外兩個(gè)繞組便有兩個(gè)等級(jí)的電壓輸出。這種變壓器用于需要2種不同電壓等級(jí)的負(fù)載。發(fā)電廠和變電所通常出現(xiàn)3種不同等級(jí)的電壓，所以三繞組變壓器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。7/23/2023151《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器降升二、繞組的布置和額定容量三繞組降壓變壓器，高壓繞組都放在最外面，中壓側(cè)繞組放在中間，低壓繞組靠近鐵心柱。三繞組升壓變壓器，高壓繞組都放在最外面，中壓繞組靠近鐵心柱，低壓繞組放在中間。7/23/2023152《電機(jī)學(xué)》第三章變壓器2、額定容量額定容量是指容量最大繞組容