1、2022-4-27電機學 第三章 變壓器1 單相變壓器要點單相變壓器要點n 變壓器基本工作原理變壓器基本工作原理n 變壓器的額定值變壓器的額定值n 變壓器磁路中的主、漏磁通變壓器磁路中的主、漏磁通n 鐵心飽和時的勵磁電流成分鐵心飽和時的勵磁電流成分n 電勢平衡、磁勢平衡、功率平衡電勢平衡、磁勢平衡、功率平衡n 變壓器的電抗參數(shù)（分析時和磁通對應）變壓器的電抗參數(shù)（分析時和磁通對應）n 變壓器的主要性能指標（電壓變化率和效率）變壓器的主要性能指標（電壓變化率和效率）n 標幺值標幺值2022-4-27電機學 第三章 變壓器23-8 三相變壓器磁路、聯(lián)結(jié)組、電動勢波形三相變壓器磁路、聯(lián)結(jié)組、電動勢波

2、形一、三相變壓器磁路系統(tǒng)一、三相變壓器磁路系統(tǒng)1、組式磁路變壓器、組式磁路變壓器特點：三相磁路彼此無關聯(lián)特點：三相磁路彼此無關聯(lián)，各相的勵磁電流在，各相的勵磁電流在數(shù)值上完全相等數(shù)值上完全相等CZCBYBAXA2022-4-27電機學 第三章 變壓器3組式應用組式應用n 三相組式變壓器優(yōu)點是：對特大容量的變壓器制造容三相組式變壓器優(yōu)點是：對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、特大容量的場合。用于超高壓、特大容量的場合。2022-4-27電機學 第三章 變壓器42、心式磁路變壓器、心式磁路變壓器n 特點：三

3、相磁路彼此有關聯(lián)特點：三相磁路彼此有關聯(lián)，磁路長度不等，當外，磁路長度不等，當外加三相對稱電壓時，三相磁通對稱，三相磁通之和加三相對稱電壓時，三相磁通對稱，三相磁通之和等于零。等于零。0CBA在結(jié)構(gòu)上省去中在結(jié)構(gòu)上省去中間的芯柱間的芯柱2022-4-27電機學 第三章 變壓器5心式心式應用應用n 節(jié)省材料，體積小，效率高，維護方便。大、中、小節(jié)省材料，體積小，效率高，維護方便。大、中、小容量的變壓器廣泛用于電力系統(tǒng)中。容量的變壓器廣泛用于電力系統(tǒng)中。2022-4-27電機學 第三章 變壓器6二、聯(lián)接組別二、聯(lián)接組別（一）（一） 聯(lián)結(jié)法聯(lián)結(jié)法繞組標記繞組標記繞組名稱繞組名稱 單相變壓器單相變壓器

4、 三相變壓器三相變壓器 中性點中性點 首端首端 末端末端首端首端 末端末端高壓繞組高壓繞組AXA、B、CX、Y、ZN低壓繞組低壓繞組axa、b、c x、y、zn2022-4-27電機學 第三章 變壓器7繞組名稱繞組名稱單相變壓器單相變壓器三相變壓器三相變壓器中性點中性點首端首端末端末端首端首端末端末端高壓繞組高壓繞組U1U1U2U2U1U1、V2V2、W1W1U2U2、V2V2、W2W2N N低壓繞組低壓繞組u1u1u2u2u1u1、v1v1、w1w1u2u2、v2v2、w2w2n n或者有的記法或者有的記法繞組標記繞組標記2022-4-27電機學 第三章 變壓器8兩種三相繞組接線兩種三相繞組

5、接線:星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)1、星形聯(lián)結(jié)、星形聯(lián)結(jié)n 把三相繞組的三個末端連在一起，而把它們的首端引出把三相繞組的三個末端連在一起，而把它們的首端引出n 三個末端連接在一起形成中性點，如果將中性點引出，三個末端連接在一起形成中性點，如果將中性點引出，就形成了三相四線制了，表示為就形成了三相四線制了，表示為YN或或yn。順時針方向：順時針方向：A A超前超前B B超前超前C C各各120120BEBYAEXACEZCABEBCECAEBEBYAEXACEZCABEBCECAE2022-4-27電機學 第三章 變壓器92、三角形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)n 把一相的末端和另一相的首端連接起

6、來，順序連接成一閉把一相的末端和另一相的首端連接起來，順序連接成一閉合電路。兩種接法：合電路。兩種接法：AX-BY-CZAX-BY-CZAX-CZ-BYAX-CZ-BYBEBYAEXACEZCABEAXBYCZAEBECEAXBYCZAEBECEBEBYAEXACEZCABE2022-4-27電機學 第三章 變壓器10繞組接法表示繞組接法表示Y Y，y y 或或 YNYN，y y 或或 Y Y，ynynY Y，d d 或或 YNYN，d dD D，y y 或或 D D，ynynD D，d dn 高壓繞組接法大寫，低壓繞組接法小寫，字母高壓繞組接法大寫，低壓繞組接法小寫，字母N N、n n是星形

7、接法的中點引出標志。是星形接法的中點引出標志。2022-4-27電機學 第三章 變壓器11（二）聯(lián)結(jié)組（二）聯(lián)結(jié)組n 變壓器的同一相高、低壓繞組都是繞在同一鐵芯柱上，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，當主磁通交變時，在高、低壓并被同一主磁通鏈繞，當主磁通交變時，在高、低壓繞組中感應的電勢之間存在一定的極性關系。繞組中感應的電勢之間存在一定的極性關系。1 1、高低壓繞組中電勢的相位、高低壓繞組中電勢的相位同名端決于繞組的繞制方向同名端決于繞組的繞制方向2022-4-27電機學 第三章 變壓器122、同名端、同名端n 在任一瞬間，高壓繞組的某一端的電位為正時，低壓

8、在任一瞬間，高壓繞組的某一端的電位為正時，低壓繞組也有一端的電位為正，這兩個繞組間同極性的一繞組也有一端的電位為正，這兩個繞組間同極性的一端稱為同名端，記作端稱為同名端，記作“”。2022-4-27電機學 第三章 變壓器13一、二次繞組的同極性端一、二次繞組的同極性端同標志時，一、二次繞組同標志時，一、二次繞組的電動勢同相位。的電動勢同相位。一、二次繞組的同極性端一、二次繞組的同極性端異標志時，一、二次繞組異標志時，一、二次繞組的電動勢反相位。的電動勢反相位。2022-4-27電機學 第三章 變壓器143、時鐘表示法、時鐘表示法n 高壓繞組線電勢高壓繞組線電勢長針，永遠指向長針，永遠指向“12

9、”12”點鐘點鐘n 低壓繞組線電勢低壓繞組線電勢短針，根據(jù)高、低壓繞組線電勢短針，根據(jù)高、低壓繞組線電勢之間的相位指向不同的鐘點。之間的相位指向不同的鐘點。2022-4-27電機學 第三章 變壓器15例如例如 單相變壓器單相變壓器)I , I(I/I012連接組別為)I ,I(I/I66連接組別為uI,II,I表示初級、次級都是單相繞表示初級、次級都是單相繞組組u0 0和和6 6表示聯(lián)結(jié)組號。表示聯(lián)結(jié)組號。u單相變壓器的標準連接組單相變壓器的標準連接組I,I0I,I02022-4-27電機學 第三章 變壓器16（三）、三相變壓器的連接組別（三）、三相變壓器的連接組別n 聯(lián)結(jié)組別：反映三相變壓器

10、連接方式及一、二次線電聯(lián)結(jié)組別：反映三相變壓器連接方式及一、二次線電動勢（或線電壓）的相位關系。動勢（或線電壓）的相位關系。n 三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首末端標志有關，而且還與三相繞組的連接方式有關。志有關，而且還與三相繞組的連接方式有關。n 理論和實踐證明，無論采用怎樣的連接方式，一、二理論和實踐證明，無論采用怎樣的連接方式，一、二次側(cè)線電動勢（電壓）的相位差總是次側(cè)線電動勢（電壓）的相位差總是3030的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。2022-4-27電機學 第三章 變壓器17根據(jù)三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式（根據(jù)三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式（Y Y或或y

11、 y、D D或或d d）畫出高、）畫出高、低壓繞組接線圖；低壓繞組接線圖；在接線圖上標出相電勢和線電勢的假定正方向；在接線圖上標出相電勢和線電勢的假定正方向；畫出高壓繞組電勢相量圖，根據(jù)單相變壓器判斷同一畫出高壓繞組電勢相量圖，根據(jù)單相變壓器判斷同一相的相電勢方法，將相的相電勢方法，將A A、a a重合，再畫出低壓繞組的電重合，再畫出低壓繞組的電勢相量圖（畫相量圖時應注意三相量按順相序畫）；勢相量圖（畫相量圖時應注意三相量按順相序畫）；根據(jù)高、低壓繞組線電勢相位差，確定聯(lián)結(jié)組別的標根據(jù)高、低壓繞組線電勢相位差，確定聯(lián)結(jié)組別的標號。號。 確定三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的步驟確定三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的步驟2

12、022-4-27電機學 第三章 變壓器18CBA1、 Yy0CBAX、Y、Zabcx、y、zABab2022-4-27電機學 第三章 變壓器192、 Yy61802022-4-27電機學 第三章 變壓器203、 Yy4注意注意abcabc順序錯順序錯過一個過一個鐵心柱鐵心柱1202022-4-27電機學 第三章 變壓器21n YyYy總結(jié)總結(jié)n YyYy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yy0Yy0、Yy4Yy4、Yy8Yy8、Yy6Yy6、Yy10Yy10、Yy2Yy2六種聯(lián)結(jié)組別，標號為偶數(shù)。六種聯(lián)結(jié)組別，標號為偶數(shù)。若高壓繞組三相標志不變，低壓繞組三相標志依次后移，若高壓繞組三

13、相標志不變，低壓繞組三相標志依次后移，可以得到可以得到Y(jié)y4Yy4、Yy8Yy8連接組別。若異名端在對應端，可得到連接組別。若異名端在對應端，可得到Y(jié)y6Yy6、Yy10Yy10和和Yy2Yy2連接組別。連接組別。我國標準規(guī)定生產(chǎn)：我國標準規(guī)定生產(chǎn)： Yyn0Yyn0、YNy0YNy0、Yy0Yy02022-4-27電機學 第三章 變壓器22cab4、 Yd1302022-4-27電機學 第三章 變壓器235、 Yd5ACBc xz ba y150abX、Y、Z2022-4-27電機學 第三章 變壓器246、 Yd11330ACBc xb za y abX、Y、Z2022-4-27電機學 第三

14、章 變壓器25n YdYd聯(lián)結(jié)組別總結(jié)：聯(lián)結(jié)組別總結(jié)：n YdYd聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有Yd1Yd1、Yd5Yd5、Yd9Yd9、Yd7Yd7、Yd11Yd11、Yd3Yd3六種聯(lián)結(jié)組別，標號為奇數(shù)。六種聯(lián)結(jié)組別，標號為奇數(shù)。若高壓繞組三相標志不變，低壓繞組三相標志依次后移，可若高壓繞組三相標志不變，低壓繞組三相標志依次后移，可以得到以得到Y(jié),d3Y,d3、Y,d7Y,d7連接組別。若異名端在對應端，可得到連接組別。若異名端在對應端，可得到Y(jié) Y，d5d5、Y,d9Y,d9和和Y,d11Y,d11連接組別。連接組別。我國標準規(guī)定生產(chǎn)：我國標準規(guī)定生產(chǎn)： Yd11Yd11、

15、 YNd11YNd112022-4-27電機學 第三章 變壓器26例例1 1：將變壓器接成聯(lián)接組標號：將變壓器接成聯(lián)接組標號Dy1Dy1，并畫電動勢相量圖，并畫電動勢相量圖ABCXYZ初級初級接接AXAXCZCZBYBY聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)初級初級接接AXAXBYBYCZCZ聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)2022-4-27電機學 第三章 變壓器27ABCXYZ例例1 1：將變壓器接成聯(lián)接組標號：將變壓器接成聯(lián)接組標號Dy1Dy1，并畫電動勢相量圖，并畫電動勢相量圖 a. 初級初級接接AX-CZ-BY聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)b.畫出高壓側(cè)電勢相量畫出高壓側(cè)電勢相量，并標上，并標上AX，CZ，BYA(Y)B (Z)C (X)ABABBY2022-

16、4-27電機學 第三章 變壓器28c.c.畫出低壓側(cè)電勢相量畫出低壓側(cè)電勢相量，并使，并使 abab滯后滯后E EABAB3030，同時畫出，同時畫出 axax， byby， czcz。( (相序原則順時針相序原則順時針a-b-c)a-b-c)d.d.由相量圖知：由相量圖知： axax與與 AXAX同向，表明次級同向，表明次級axax繞組與初級繞組與初級AXAX繞組繞組在同一鐵心柱上，且在同一鐵心柱上，且a a與與A A為同極性端。同理為同極性端。同理byby與與BYBY同相；同相；czcz與與CZCZ同相。同相。A(Y) abcB (Z)C (X) ABAB abab30e.e.將次級將次級

17、x,y,zx,y,z連在一起，接成連在一起，接成Y Y形。形。AXaxbyczaxAXx、y、z2022-4-27電機學 第三章 變壓器29例例2 2 將變壓器接成聯(lián)接組標號為將變壓器接成聯(lián)接組標號為Dy1,Dy1,畫電動勢相量圖畫電動勢相量圖 a.a.初級初級接接AX-BY-CZAX-BY-CZ聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)ABCXYZb.b.畫初級電勢相量畫初級電勢相量，并標上，并標上AXAX，BYBY，CZCZAXBYCZAEBECEABA(Z)A(Z)B(X)B(X)C(Y)C(Y)ABAX2022-4-27電機學 第三章 變壓器30c.c.畫出初級電勢相量畫出初級電勢相量，使，使 abab滯后滯后 ABA

18、B3030，同時畫，同時畫 axax， byby， czcz。( (相序順時針相序順時針a-b-c)a-b-c)d.d.由相量圖知：由相量圖知： AXAX與與 byby反向，表明次級反向，表明次級AXAX繞組與初級繞組與初級byby繞組在同一鐵心柱上，且繞組在同一鐵心柱上，且A A與與y y為同極性端。同理為同極性端。同理BYBY與與czcz反反相；相；CZCZ與與axax反相反相e.e.將次級將次級x,y,zx,y,z連在一起，接成連在一起，接成Y Y形形A(Z)A(Z)B(X)B(X)C(Y)C(Y)ABAXabc AXAX與與 byby反向反向AXaxbyczZCBYx、y、z2022-

19、4-27電機學 第三章 變壓器31例例3 3 變壓器繞組如圖，畫出電動勢相量圖，判斷聯(lián)接組別變壓器繞組如圖，畫出電動勢相量圖，判斷聯(lián)接組別cabzxy1 1）畫出一次繞組的相量圖）畫出一次繞組的相量圖2) 2) 判斷相位關系判斷相位關系3) 3) 依據(jù)相序的原則，畫二次繞組相量圖，并判依據(jù)相序的原則，畫二次繞組相量圖，并判斷聯(lián)接組標號。斷聯(lián)接組標號。 D, y11 D, y11XYZABCAa(Y)B (Z)C (X)ABabAXBYbcBY與與ax反向反向x、y、z3302022-4-27電機學 第三章 變壓器32練習練習: :變壓器繞組如圖，畫電動勢相量圖，判斷聯(lián)接組標號變壓器繞組如圖，畫電動勢相量圖，判斷聯(lián)接組標號ax與與BY同相同相by與與CZ同相同相cz與與AX同相同相 Y, d3zxycabXYZABCA aBCXYZc xb zyEABEab2022-4-27電機學 第三章 變壓器33 用相量圖判定變壓器的連接組別時應注意：用相量圖判定變壓器的連接組別時應注意：n 繞組的極性只表示繞組的繞法，與繞組的首、末端繞組的極性只表示繞組的繞法，與繞組的首、末端標志無關；標志無關；n 高、低壓繞組