[院校资料]电机学

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1、第四章三相变压器第一节三相变压器的磁路系统第二节三相变压器的电路系统——绕组的联结方式和联结组第三节三相变压器绕组联结方式及磁路系统对电动势波形的影响第四节变压器的并联运行电力系统采用的是三相供电制，所以电力系统中用得最多的是三相变压器。当三相变压器的一、二次绕组以一定的接法联接，带上三相对称负载，一次绕组接对称的三相电源时，其工作在对称情况，此时各相电压、电流大小相等，相位相差1200，因此可取三相中任意一相进行分析计算，也即将三相问题简化为单相问题，则前一章的分析方法和结论完全适用于三相电路

2、。本章就三相变压器的几个特殊问题，即三相变压器的磁路系统、三相变压器的联结组别和感应电势波形等进行讨论，在此基础上简单分析变压器的并联运行、不对称运行、突然短路及变压器空载合闸等问题。第一节三相变压器的磁路系统三相变压器主要有两种结构形式，一种是由三台单相变压器组合而成，称为三相组式变压器或三相变压器组，另一种形式是三柱式铁心变压器，称为心式变压器。两种形式的变压器磁路系统完全不同。1.三相组式变压器的磁路系统把三台独立的单相变压器的绕组按一定方式作三相联接，构成一台三相变压器。图4-1三相组式

3、变压器铁心结构特点：各相磁路彼此独立，各不相关，各相主磁通以各自的铁心构成回路。若在三相绕组接三相对称电源，三相主磁通对称，三相空载电流也对称。1.三相组式变压器的磁路系统（a）三个单相铁心合并成(b)去掉中间心柱(c)三相心式铁心图4－2三相心式变压器的磁路系统2.三相心式变压器磁路系统特点是：各相磁路彼此相关，每相磁通必须通过另外两相才能构成闭合回路。三相心式变压器磁路系统，三相之间不很对称，即三相磁路长度不相等，中间一相较短，两边两相较长。所以，当外施三相电压对称时，三相磁通相同，由于三相

4、磁路的磁阻不相等，三相空载电流略有不同。但因为电力变压器空载电流标幺值很小，所以这种不对称对变压器负载运行的影响很小，一般忽略不计。与三相组式变压器比较，心式变压器具有节省材料、效率高、占地面积小、维护方便等优点；但大型和超大型变压器，为了制造和运输方便，并减少电站的备用容量，常采用三相组式变压器。无论是三相组式变压器还是心式变压器，各相基波磁通通过的路径都是铁心磁路，遇到的磁阻很小。第二节三相变压器的电路系统—绕组的联结方式和联结组1.绕组端点的标志与极性高压绕组的某一端头电位为正时，低压绕组

5、必有一个端头电位也为正，这两个具有相同极性的对应端头称为同极性端（或同名端），用符号“·”表示。（a）高、低压绕组绕向相同（b）高、低压绕组绕向相反图4－3绕组的极性2.单相变压器的联接组为了形象地表示高、低压绕组间感应电动势的相位关系，通常用时钟表示法。在用时钟法表示相位关系时，一般规定电动势的正方向为首端指向末端。根据前面的分析可以知道，单相变压器中高、低压绕组感应电动势只有两种关系：高、低压绕组首端为同极性端，则二者相电动势同相位；高、低压绕组首端为异极性端，则二者相电动势相位相反。图4－

6、4单相变压器高、低压绕组相电势之间的相位关系用时钟法表示时，用联接组来表示绕组的联接法，而用时钟钟点数来表示二者之间的相位关系。单相变压器高、低压绕组联结组用I，I表示，钟点数根据下述原则确定：高压绕组的相电势看作时钟的长针，低压绕组的相电势看作时钟的短针，令代表高压绕组电势的长针指向时钟盘面的12点，则代表低压绕组电势的短针所指的钟点数即为绕组的联结组别号。单相变压器的标准联结组为II0（I/I-12）。3.三相变压器的电路系统图4－5三相变压器绕组连接与相电势之间的相位关系三相变压器的一次、

7、二次绕组主要有两种联结方法，星形接法和三角形接法。三相变压器高、低压绕组的联接方式、绕组标志的不同，都使高、低压绕组对应的线电势之间相位差不同，联接组号是用来反映三相变压器绕组的联接方式及对应线电势之间相位关系的。高、低压绕组的联接方式不同、绕组标志不同，对应的线电势相位关系也不同，但是它们总是相差的整数倍，所以也可以采用时钟法来表示三相变压器绕组联接和相位关系。同单相变压器类似，把高压边的线电势作为长针，固定指向钟表盘的12点位置，低压边相应的线电势作为短针，它在钟面上所指的数字，即为三相变压

8、器的联接组号。4.三相变压器的联接组（1）Y，y0联接组（a）Y，y0绕组接线图（b）相量图图4－6Y，y0联接组（2）Y，y6（Y-Y6）联接组（a）Y，y6联接组接线图(b)相量图图4－7Y，y6联接组（3）Y，d11（Y/△-11）联接组ABC（a）Y，d11联接组接线图（b）相量图图4－8Y，d11联接组对变压器绕组联接组别的几点认识：绕组标志（同名端或首末端）改变时，联接组号也改变；Y，y联接的变压器联接组号均为偶数，Y，d联接的变压器联接组号均为奇数；D，d联接可得到与Y，y联接相同