三相变压器的连接组课件

电机学电机学Electrical Machineryl自动化系温志明自动化系温志明2011电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组13.1 三相变压器的磁路三相变压器的磁路（了解）（了解）13.2 三相变压器的连接组三相变压器的连接组（重点）（重点）13.3 时钟表示法时钟表示法（难点）（难点）13.4 三相变压器绕组连接法及其三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响磁路系统对电动势波形的影响2电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路三相变压器的磁路系统可分为各相磁路三相变压器的磁路系统可分为各相磁路彼此独立彼此独立和各相磁路和各相磁路彼此相关彼此相关两类两类l各相主磁通以各自铁芯作为磁路。各相主磁通以各自铁芯作为磁路。铁芯独立，铁芯独立，磁路不关联；磁路不关联；l各相磁路的磁阻相同，当三相绕组接对称的三相各相磁路的磁阻相同，当三相绕组接对称的三相电压时，各相的激磁电流和磁通对称。电压时，各相的激磁电流和磁通对称。一、彼此独立的磁路一、彼此独立的磁路3电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路4电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路l通过中间三个芯柱的磁通等于三相磁通的总和。通过中间三个芯柱的磁通等于三相磁通的总和。l当外施电压为对称三相电压，三相磁通也对称，当外施电压为对称三相电压，三相磁通也对称，其总和其总和A+B+c=0，即在任意瞬间，即在任意瞬间，中间芯柱磁中间芯柱磁通为零通为零。l在结构上省去中间的芯柱在结构上省去中间的芯柱二、彼此相关的磁路二、彼此相关的磁路5电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路6电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路三、三相铁芯式变压器三、三相铁芯式变压器l三相磁路互相关联三相磁路互相关联l中间相的磁路较短，令外施电压为对称三相电中间相的磁路较短，令外施电压为对称三相电压，三相励磁电流也不完全对称，中间相激磁电压，三相励磁电流也不完全对称，中间相激磁电流较其余两相为小。流较其余两相为小。l与负载电流相比激磁电流很小，如负载对称，与负载电流相比激磁电流很小，如负载对称，三相电流基本对称三相电流基本对称7电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路8电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的磁路三相变压器的磁路9电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组一、三相变压器绕组的接法一、三相变压器绕组的接法每个绕组有两个出线端，称为绕组首端和末端，每个绕组有两个出线端，称为绕组首端和末端，符号标记规定如下符号标记规定如下10电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组二、变压器的端头标号二、变压器的端头标号绕组名称绕组名称单相单相变压器变压器三相变压器三相变压器中性点中性点首端首端末端末端首端首端末端末端高压绕组高压绕组A AX XA A、B B、C CX X、Y Y、Z ZN N低压绕组低压绕组a ax xa a、b b、c cx x、y y、z zn n中压绕组中压绕组a am mx xm ma am m、b bm m、c cm mx xm m、y ym m、z zm mN Nm m11电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组星形连接星形连接 绕组联结：首端向外引出，将绕组联结：首端向外引出，将末端联接在一起成为中性点。末端联接在一起成为中性点。代表符号：代表符号：高压绕组高压绕组Y Y或或Y YN N(有中性点引出有中性点引出)低压绕组低压绕组 y y或或y yn n(有中性点引出有中性点引出)相量图：电动势参考正向：由相量图：电动势参考正向：由首端指向末端。首端指向末端。12电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三角形连接三角形连接 绕组联结：绕组联结：AXCZBYAXCZBY顺序联结成三角形。顺序联结成三角形。代表符号：高压绕组代表符号：高压绕组 D D低压绕组低压绕组 d d 相量图：电动势参考正向：由首端相量图：电动势参考正向：由首端指向末端。指向末端。13电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的接线方式三相变压器的接线方式 1 1、Y Y，y y 或或Y YN N，y y 或或Y Y，ynyn 2 2、Y Y，d d 或或Y YN N，d d：3 3、D D，y y 或或D D，ynyn，4 4、D D，d d。三、连接组别三、连接组别表示初级、次级表示初级、次级（线）（线）电势相位关系电势相位关系14电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组同极性端同极性端 两个正极性相同的对应端点两个正极性相同的对应端点变压器的初级、次级绕组由同一磁通交链，在某变压器的初级、次级绕组由同一磁通交链，在某 一瞬间高压绕组的某一端为正电位，低压绕组一瞬间高压绕组的某一端为正电位，低压绕组 上也必定有一个端点的电位也为正上也必定有一个端点的电位也为正。在绕组旁边用符号在绕组旁边用符号表示表示15电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组*一、二次绕组的同极性端一、二次绕组的同极性端同标志时，一、二次绕组同标志时，一、二次绕组的电动势同相位。的电动势同相位。*16电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组*一、二次绕组的同极性端一、二次绕组的同极性端异标志时，一、二次绕组异标志时，一、二次绕组的电动势反相位。的电动势反相位。17电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组连接组的时钟表示连接组的时钟表示l高压电势看作时钟的长针高压电势看作时钟的长针固定指向时钟固定指向时钟1212点点(或或0 0点点)；l低压电势看作时钟的短针低压电势看作时钟的短针代表低压电势的短代表低压电势的短针所指的时数作为绕组的组号。针所指的时数作为绕组的组号。l同极性端相同首端标志：初级、次级电势相位差同极性端相同首端标志：初级、次级电势相位差为零度，用时钟表示法为为零度，用时钟表示法为IiIi0 0。18电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组连接组的时钟表示连接组的时钟表示l同极性端相异首端标志：初级、同极性端相异首端标志：初级、次级电势相位差为次级电势相位差为180180，用时，用时钟表示法为钟表示法为IiIi6 6。lI I，1 1表示初级、次级都是单相表示初级、次级都是单相绕组，绕组，0 0和和6 6表示组号。单相变压表示组号。单相变压器的标准连接组器的标准连接组IiIi0 0。19电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的组别三相变压器的组别用初级、次级绕组的线电势相位差来表示用初级、次级绕组的线电势相位差来表示与绕组的接法和绕组的标志方法有关与绕组的接法和绕组的标志方法有关YyYy连接连接20电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组21电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组A AB BC CX XYZa ab bcx xy yz zA Aa ab bcB BC C22电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组A AB BC CX XYZa ab bcx xy yz zA Aa ab bcB BC C23电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组l五种标准连接组：五种标准连接组：Y Y，yn0yn0；Y Y，d11d11，YNYN，d11d11；YNYN，y0y0，Y Y、y0y0。lYN-YN-高压侧的中点可以直接接地或通过阻抗接地高压侧的中点可以直接接地或通过阻抗接地l 对不同的应用场合，使用不同的标准组别对不同的应用场合，使用不同的标准组别24电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器的连接组由连接组画接线图由连接组画接线图1 1、画出原方绕组的连接图、画出原方绕组的连接图2 2、画出原方电势相量三角形，标出、画出原方电势相量三角形，标出AX,BY,CZAX,BY,CZ3 3、画出副方电势相量三角形，据连接组别，标出、画出副方电势相量三角形，据连接组别，标出 ax,by,czax,by,cz4 4、在相量图中，同向绕组在同一铁芯柱上，注意、在相量图中，同向绕组在同一铁芯柱上，注意 同名端同名端5 5、连接副方绕组、连接副方绕组25电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响单相变压器空载运行单相变压器空载运行:26电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响27电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响在三相变压器系统在三相变压器系统三相三次谐波电流分量三相三次谐波电流分量同相位、等幅值同相位、等幅值,即：即：28电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响若若i i3 3可以流通，可以流通，m m为正弦波，为正弦波，E E 为正弦波为正弦波若若i i3 3不能流通，不能流通，m m为平顶波，为平顶波，E E 为尖顶波为尖顶波单相、三相单相、三相YNYN、三相、三相三相三相Y Y接法接法29电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响三相变压器组三相变压器组YyYy连接连接 激磁电流中所必需的三次谐波电流分量不能流通激磁电流中所必需的三次谐波电流分量不能流通磁化电流正弦形磁化电流正弦形 当励磁电流为正弦波时，从磁化曲线可知，此时磁当励磁电流为正弦波时，从磁化曲线可知，此时磁通为非正弦，主磁通为平顶波，其中除了基波，还含有通为非正弦，主磁通为平顶波，其中除了基波，还含有较强的较强的3 3次谐波次谐波(以下忽略更高次谐波以下忽略更高次谐波)，参见作图说明。，参见作图说明。30电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响31电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响磁通波近似于平顶波磁通波近似于平顶波l在各次谐波磁通中以三次谐波磁通幅度最大在各次谐波磁通中以三次谐波磁通幅度最大l三次谐波磁通与基波磁通有相同磁路，其磁阻较小，三次三次谐波磁通与基波磁通有相同磁路，其磁阻较小，三次谐波电势相当大。其振幅可达基波振幅的谐波电势相当大。其振幅可达基波振幅的5050一一6060。l导致电势波形严重畸变。所产生的过电压有可能危害线圈导致电势波形严重畸变。所产生的过电压有可能危害线圈绝缘。绝缘。l规定：三相变压器组不能接成规定：三相变压器组不能接成Y Y，y y运行。运行。32电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响33电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响三相铁芯式变压器三相铁芯式变压器YyYy连接连接 这种变压器的磁路是各相相互关联的，对于三次谐这种变压器的磁路是各相相互关联的，对于三次谐波磁通，三相同相位，它们不能沿铁心闭合，只有从铁波磁通，三相同相位，它们不能沿铁心闭合，只有从铁轭处散射出去，穿过一段间隙，借道油箱壁而闭合，轭处散射出去，穿过一段间隙，借道油箱壁而闭合，如图所示。这样三次谐波磁通就遇到很大的磁阻，使如图所示。这样三次谐波磁通就遇到很大的磁阻，使得它们大为削弱，使主磁通接近正弦波，因此相电势得它们大为削弱，使主磁通接近正弦波，因此相电势中三次谐波很小，电势波形接近正弦波。中三次谐波很小，电势波形接近正弦波。34电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响35电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组三相变压器绕组连接法及其磁路系统三相变压器绕组连接法及其磁路系统对电动势波形的影响对电动势波形的影响三相变压器三相变压器YdYd连接连接l次级侧三角形接法：对三次谐波电势短路，在三角形电路次级侧三角形接法：对三次谐波电势短路，在三角形电路中产生的三次谐波电流（环流）。该环流（供给励磁电流中中产生的三次谐波电流（环流）。该环流（供给励磁电流中所需的所需的3 3次谐波电流分量）对原有的三次谐波磁通起去磁作次谐波电流分量）对原有的三次谐波磁通起去磁作用，三次谐波电势被削弱，量值是很小的。相电势波形接近用，三次谐波电势被削弱，量值是很小的。相电势波形接近正弦波形。正弦波形。l由初级侧提供了磁化电流的基波分量，由次级侧提供了磁由初级侧提供了磁化电流的基波分量，由次级侧提供了磁化电流的三次谐波分量。化电流的三次谐波分量。l在高压线路中的大容量变压器需接成在高压线路中的大容量变压器需接成Y Y，d d36电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_电机学电机学三相变压器的连接组三相变压器的连接组37电机学教案，太原工业学院自动化系温志明，wasxty_