电机学-第二章变压器3

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1、电机学ElectricMachinery电气工程教研室1第二章第二章变压器变压器2.1变压器的工作原理和基本结构2.2变压器的空载运行2.3变压器的负载运行和基本方程2.4变压器的等效电路2.5等效电路参数的测定2.6三相变压器2.7标幺值2.8变压器的运行特性2.9变压器的并联运行2.10三绕组变压器、自耦变压器和仪用互感器22.62.6三相变压器三相变压器三相变压器的磁路三相变压器的磁路三相变压器绕组的联结和组号三相变压器绕组的联结和组号绕组接法和磁路结构对二次电压波形的影响绕组接法和

2、磁路结构对二次电压波形的影响31.三相变压器的概述1）三相变压器对称运行的分析方法三相变压器对称运行时，各相电压、电流大小相等，相位彼此相差120，故可以任取一相进行分析。单相变压器所述的方法及其结论完全适用于三相变压器在对称负载下的运行情况。2）三相变压器的特殊问题（1）三相变压器的磁路系统；（2）绕组联结组；（3）不同联结组与不同磁路系统组合对三相变压器空载运行电动势波形的影响。42.三相变压器的磁路系统三相变压器按磁路可分为组式变压器（三相变压器组）和心式变压器（三铁心柱变压器）两类。三相组式

3、变压器由三台单相变压器组成，各相主磁通都有自己独立的磁路，互不相关联。三相心式变压器的铁心结构是从三相组式变压器铁心演变过来的，各相磁路是彼此关联的。51）三相变压器组BCAXYZ特点：三相磁路互相独立，彼此无关。当外施三相电压对称时，三相主磁通对称，所以三相的励磁电流也对称。62）三铁心柱变压器三铁心柱变压器是由三相变压器组演变而成的。CAABABCCB7a)三相星形磁路b)三相磁通的相量图CAB三相心式变压器的磁路c)实际心式变压器的磁路

4、8如果把三台单相变压器的铁心拼成星形磁路，则当三相绕组外施三相对称电压时，由于三相主磁通也对称，故三相磁通之和将等于零，即0ABC这样，中间心柱将无磁通通过，可省略。进而把三个心柱安排在同一平面内，可得三相心式变压器。9CACBAABCBABC0三铁心柱变压器的形成UA、UB、UC三相对称ABC、、三相对称特点：三相磁路彼此相关，每相磁通必须通过另外两相才能构成闭合回路。10在三相心式变压器磁路中，磁路是彼此

5、关联的。三相磁路长度不相等，中间B相磁路较短，两边A、C相磁路较长，磁阻也较B相大。当外施三相对称电压时，三相空载电流不相等，B相较小，A、C相较大。由于变压器的空载电流百分值很小（额定电流的0.6%～2.5%），它的不对称对变压器负载运行影响极小，可以忽略。11组式变压器和心式变压器比较三相心式变压器只用一套油箱、冷却保护装置、材料消耗较少、成本较低、占地面积小、维护比较简单。三相变压器组常常应用于大型和超大型变压器，便于制造和运输，减少电站的备用容量。123.三相变压器绕组的联结和组号三相变压

6、器绕组的联结不但是构成电路的需要，还关系到一次侧、二次侧绕组电动势谐波的大小以及并联运行等问题，下面就这些问题加以分析。13三相心式变压器的三个心柱上分别套有A相、B相和C相的高压和低压绕组，三相共六个绕组，如右图所示。为绝缘方便，常把低压绕组套在里面，靠近心柱，高压绕组套装在低压绕组外面。三相绕组常用(用Y或y表示)或三角形联结三相心式变压器的绕组(用D或d)表示。14星形联结是把三相绕组的三个首端A,B,C引出，把三个尾端X,Y,Z联结在一起作为中点。三角形联结是把一相绕组的尾端和另一相绕组的首端

7、相联，顺次联成一个闭和的三角形回路，最后把首端A,B,C引出。ABCABCXYZXYZ15ECAAEABBEBCC（a）星形联结（Y联结）把三相绕组的尾端EAEBECX、Y、Z联结在一起作为中点，首端A、B、CXYZ引出，用字母Y或y表示。星形联接若中点引出，则以N或n表示。B线电动势与相电动势的关系为：EBEABEBCZEEEABABXECYEEEBCBCEAAECEEECACACA电动势相量图16E（b）三角形联结（D联结）CAAEABBE

8、BCC把一相绕组的尾端和另一相绕组的首端相联，依次联成一个闭合EAEBEC的三角形回路，首端A、B、C引出，用字母D或d表示。XYZ联结顺序：三角形逆接AX→CZ→BY→AXB,线电动势与相电动势的关系为：ZECC,XEABBEEABEBEAEEBCCA,YEECAA电动势相量图17ECA联结顺序：AX→BY→CZ→AXAEABBEBCC线电动势与相电动势的关系为：EAEBECEEABAEE