電機(jī)與拖動(dòng) 教學(xué)課件 ppt 作者 孫建忠 劉鳳春 第3章

1、第3章　變　壓　器,3.1　變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類與額定值3.2　變壓器的工作原理3.3　變壓器的等效電路和相量圖3.4　標(biāo)幺值3.5　變壓器的參數(shù)測(cè)定3.6　變壓器的運(yùn)行特性3.7　三相變壓器的聯(lián)結(jié)組3.8　三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行3.9　特殊變壓器,3.1　變壓器的基本結(jié)構(gòu)、分類與額定值,3.1.1　變壓器的基本結(jié)構(gòu)3.1.2　變壓器的分類3.1.3　變壓器的額定值,,3.1.1　變壓器的基本結(jié)構(gòu),,,鐵心由鐵心柱和

2、鐵軛兩部分組成。變壓器的主磁路，為了提高導(dǎo)磁性能和減少鐵損，用厚為0.35-0.5mm、表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊成。,,,,,,,,變壓器的基本結(jié)構(gòu)分為四個(gè)部分：1 鐵心—變壓器的磁路；2 繞組—變壓器的電路；3 油箱等其它部分。,（一）鐵心,變壓器的鐵心中，每片硅鋼片為拼接片。在疊片時(shí)，采用疊接式，即將上下兩層疊片的接縫錯(cuò)開，可縮小接縫間隙，以減小勵(lì)磁電流。如下圖所示。,,,,鐵軛,,鐵心柱,,鐵心柱的截面在小型變壓器中采用

3、方形。在容量較大的變壓器中，采用階梯形截面。,,,繞組是變壓器的電路，一般用絕緣銅線或鋁線（扁線或圓線）繞制而成。,（二）繞組,鐵軛的截面有矩形及階梯形的，其截面一般比鐵心柱截面大（5~10）%，以減小空載電流和空載損耗。,疊裝好的鐵心其鐵軛用槽鋼（或焊接夾件）及螺桿固定。鐵心柱則用環(huán)氧無緯玻璃絲粘帶綁扎。,當(dāng)采用冷軋硅鋼片時(shí)，應(yīng)用斜切鋼片的疊裝方法，可提高導(dǎo)磁系數(shù)，降低損耗。,,一次側(cè)接電源,二次側(cè)接負(fù)載,如下圖所示有兩組：一個(gè)繞組與

4、電源相連，稱為一次繞組（或原繞組），這一側(cè)稱為一次側(cè)（或原邊）；另一個(gè)繞組與負(fù)載相連，稱為二次繞組（或副繞組），這一側(cè)稱為二次側(cè)（或副邊）。,同心式繞組,交迭式繞組,對(duì)于三相變壓器，根據(jù)兩組繞組的相對(duì)位置，繞組可分為同心式和交疊式兩種，如以下兩圖所示。,根據(jù)繞組和鐵心的相對(duì)位置，變壓器有殼式結(jié)構(gòu)和心式結(jié)構(gòu)兩種，如以下兩圖所示。,（三）其它結(jié)構(gòu)部件,如下圖所示，油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)中還包括油箱、絕緣套管、儲(chǔ)油柜、安全氣道等。,3.1.2

5、　變壓器的分類,按用途不同，變壓器可分為電力變壓器、配電變壓器(10 kV及10 kV以下電壓等級(jí)的變壓器)、整流變壓器、電焊變壓器、電爐變壓器、船用變壓器、電源變壓器以及儀用變壓器等。按相數(shù)分類不同，變壓器可分為單相變壓器、三相變壓器以及多相變壓器。按每相繞組的個(gè)數(shù)不同，變壓器可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器(即單繞組變壓器)。按冷卻方式不同，變壓器可分為干式變壓器、油浸式變壓器。按結(jié)構(gòu)形式不同，變壓器可分為芯式變

6、壓器、殼式變壓器,連接發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的升壓變壓器,三相干式變壓器,接觸調(diào)壓器,電源變壓器,環(huán)形變壓器,控制變壓器,3.1.3　變壓器的額定值,1.額定容量SN2.額定電壓U1N/U2N3.額定電流I1N/I2N4.額定頻率fN,,單位：V·A、KV·A、MV·A,其實(shí)際輸出功率取決于負(fù)載的大小和性質(zhì)，即P=Scosφ。,U1N是指根據(jù)絕緣強(qiáng)度和允許發(fā)熱所規(guī)定的應(yīng)加在一次繞組上的正常電壓有效值。,U2N是

7、指一次側(cè)加額定電壓時(shí)二次側(cè)的開路電壓。,在三相變壓器中額定電壓為線電壓。,單位：A,此外，額定值還有效率、溫升等。除額定值外，銘牌上還標(biāo)有變壓器的相數(shù)、聯(lián)結(jié)組和接線圖、短路電壓（或短路阻抗）的標(biāo)么值、變壓器的運(yùn)行方式及冷卻方式等。,額定頻率fN,指電源頻率，我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工頻為50Hz。,為考慮運(yùn)輸，有時(shí)銘牌上還標(biāo)有變壓器的總重、油重、器身重量和外形尺寸等附屬數(shù)據(jù)。,3.2　變壓器的工作原理,3.2.1　變壓器各電磁量的參考方向3.2.

8、2　變壓器的空載運(yùn)行3.2.3　變壓器的負(fù)載運(yùn)行,3.2.1　變壓器各電磁量的參考方向,3.2.2　變壓器的空載運(yùn)行,1.變壓器空載運(yùn)行的電磁關(guān)系2.主磁通、漏磁通與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3.變壓器空載運(yùn)行時(shí)的電壓方程4.主磁通與勵(lì)磁電流5.變壓器空載運(yùn)行的等效電路,空載運(yùn)行時(shí)的物理情況,變壓器的空載運(yùn)行是指變壓器一次繞組接在額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路時(shí)的工作情況。,,u1,,i0,,,Φ主磁通,當(dāng)變壓器的一次繞組加上交流電壓u

9、1時(shí)，一次繞組內(nèi)便有一個(gè)交變電流i0（即空載電流）流過,并建立交變磁場(chǎng)。,N1,N2,,,,,Φσ1漏磁通,根據(jù)電磁感應(yīng)原理，分別在一、二次繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e1、eσ1和e2。,,,,,eσ1,e1,e2,u02,,i2=0,u02,根據(jù)基爾霍夫電壓定律，按上圖所示電壓、電流和電動(dòng)勢(shì)的正方向，可寫出一、二次繞組的電動(dòng)勢(shì)方程式為：,u1=i0R1-e1-eσ1≈i0R1+N1dφ/dt,,u02=e2=－N2dφ/dt,在一般變壓器中，電阻

10、壓降i0R1很小，僅占一次繞組電壓的0.1%以下，故可近似認(rèn)為u1≈－e1。,設(shè),則,有效值,同理，e2=2πfN2φmsin(ωt-90)=E2msin（ωt-90）,有效值 E2=4.44fN2φm,相量表達(dá)式,因此，可得出：E1/E2=N1/N2≈U1/U2=k,定義,式中k為變壓器的電壓比，即變比。,根據(jù)主電動(dòng)勢(shì)e1的分析方法，同樣有,漏電動(dòng)勢(shì)也可以用漏抗壓降來表示，即,由于漏磁通主要經(jīng)過非鐵磁路徑,磁路不飽和,故磁阻很大且為

11、常數(shù),所以漏電抗 很小且為常數(shù),它不隨電源電壓負(fù)載情況而變.,K>1變壓器為降壓變壓器；K<1變壓器為升壓變壓器。,（1）一次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程,變壓器空載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)勢(shì)平衡方程：,忽略很小的漏阻抗壓降，并寫成有效值形式，有,則,重要公式,可見，影響主磁通大小的因素有電源電壓和頻率，以及一次線圈的匝數(shù)。,（2）二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程,空載電流和空載損耗,1. 作用與組成,（一）空載電流,空載電流i0包含兩個(gè)分量：,2、性質(zhì)和

12、大小,性質(zhì)：由于空載電流的無功分量遠(yuǎn)大于有功分量，所以空載電流主要是感性無功性質(zhì)——也稱勵(lì)磁電流。,另一個(gè)是鐵損耗分量iFe,稱為鐵耗電流，主要作用是供鐵損耗（磁滯損耗和渦流損耗），超前于主磁通90度，即與E1反相。,一個(gè)是勵(lì)磁分量(無功分量) iμ，稱為磁化電流，作用是建立磁場(chǎng)，與主磁通同相；,大?。号c電源電壓和頻率、線圈匝數(shù)、磁路材質(zhì)及幾何尺寸有關(guān)，用空載電流百分?jǐn)?shù)I0%來表示：,,與兩個(gè)分量的相量關(guān)系：I0=Iμ+IFE 通

13、常IFE＜10%I0，故I0≈Iμ,3、空載電流波形,由于磁路飽和，空載電流與由它產(chǎn)生的主磁通呈非線性關(guān)系。,因此，當(dāng)主磁通按正弦規(guī)律變化時(shí)，空載電流呈尖頂波形。,實(shí)際空載電流為非正弦波，但為了分析、計(jì)算和測(cè)量的方便，在相量圖和計(jì)算式中常用正弦的電流代替實(shí)際的空載電流。,三、空載時(shí)的相量圖和等效電路,1、相量圖,（1）以 為參考相量,,（2） 與 同相， 超前 ，,可作出變壓器空載時(shí)的相量圖：,根據(jù)一次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程：,二

14、次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程：,（3） 滯后 ， ；,（4）,（5）,,2、等效電路,其中一個(gè)是沒有鐵心的線圈，其阻抗為Z =R1+jX ; 另一個(gè)是帶有鐵心的線圈，其阻抗為Zm=Rm+jXm,即,一次側(cè)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程為,由于 ，所以有時(shí)忽略漏阻抗，空載等效電路只是一個(gè) 元件的電路。在 一定的情況下， 大小取決于 的大小。從運(yùn)行角度講，希望 越小越好，所以變

15、壓器常采用高導(dǎo)磁材料，增大 ，減小 ，提高運(yùn)行效率和功率因數(shù)。,3.2.3　變壓器的負(fù)載運(yùn)行,1.變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系2.變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程,一、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的物理情況,變壓器一次側(cè)接在額定頻率、額定電壓的交流電源上，二次接上負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，稱為負(fù)載運(yùn)行。,,,,,,,,,用圖示負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁過程,二、負(fù)載運(yùn)行時(shí)的基本方程式,（一）磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式,或,用電流形式表示,電磁關(guān)系將一、二次聯(lián)系起來,二次電流增

16、加或減少必然引起一次電流的增加或減少.,負(fù)載運(yùn)行時(shí),忽略空載電流有:,表明，一、二次電流比近似與匝數(shù)成反比?？梢?，匝數(shù)不同，不僅能改變電壓，同時(shí)也能改變電流。,（二）電動(dòng)勢(shì)平衡方程式,根據(jù)基爾霍夫定律可得:,,或,綜上所述，變壓器負(fù)載運(yùn)行方程式總結(jié)為:,,3.3　變壓器的等效電路和相量圖,3.3.1　繞組折算3.3.2　T形等效電路3.3.3　近似和簡(jiǎn)化等效電路3.3.4　變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的相量圖,3.3.1　繞組折算,1.電動(dòng)勢(shì)

17、折算2.電流折算3.阻抗折算4.電壓折算,繞組折算,由于變壓器一、二次側(cè)繞組的匝數(shù)為Ｎ１Ｎ２，繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ｅ1Ｅ2，這就給分析變壓器的工作特性和繪制相量圖增加了困難。為了克服這個(gè)困難，常用一假想的繞組來代替其中一個(gè)繞組，使之成為變比k=１的變壓器，這樣就可以把一、二次側(cè)繞組聯(lián)成一個(gè)等效電路，從而大大簡(jiǎn)化變壓器的分析計(jì)算。這種方法稱為繞組折算。折算后的量在原來的符號(hào)上加一個(gè)上標(biāo)號(hào)“′”以示區(qū)別。折算只是人為地處理問題的方法，它不

18、會(huì)改變變壓器運(yùn)行時(shí)的電磁本質(zhì)。,需要注意的一點(diǎn)是：習(xí)慣上，我們都是將變壓器二次側(cè)數(shù)據(jù)折算到一次測(cè)。,（一）二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)和電壓的折算值,由于折算后的二次繞組和一次繞組有相同的匝數(shù)，根據(jù)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比的關(guān)系可得：,（二）二次側(cè)電流的折算值,根據(jù)折算前后一二次繞組磁動(dòng)勢(shì)不變的原則，可得：,（三）二次側(cè)阻抗的折算值,根據(jù)折算前后二次繞組的銅損耗不變的原則，可得：,負(fù)載阻抗的折算值：,3.3.2　T形等效電路,3.3.3　近似和簡(jiǎn)化等效電路,

19、近似等效電路,簡(jiǎn)化等效電路：,由簡(jiǎn)化等效電路可知，短路阻抗起限制短路電流的作用，由于短路阻抗值很小，所以變壓器的短路電流值較大，一般可達(dá)額定電流的10～20倍。,作相量圖的步驟——對(duì)應(yīng)T型等效電路， 假定變壓器帶感性負(fù)載。,,,,,,,,,,,,,3.3.4　變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的相量圖,3.4　標(biāo)幺值,3.4.1　標(biāo)幺值的定義3.4.2　采用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn),3.4.1　標(biāo)幺值的定義,標(biāo)幺值是指某一物理量的實(shí)際值與選定的基值之比，即標(biāo)幺值

20、＝實(shí)際值基值(3-42)由于標(biāo)幺值是兩個(gè)具有相同單位的物理量之比，所以它是沒有量綱的物理量。一般，標(biāo)幺值用原符號(hào)加“*”來表示，例如：U*、I* 等。,3.4.2　采用標(biāo)幺值的優(yōu)點(diǎn),1)各種電力變壓器的容量、電壓和電流相差非常懸殊，其阻抗等參數(shù)也相差很大。2)采用標(biāo)幺值表示電壓和電流時(shí)，便于直觀地表示變壓器的運(yùn)行情況。3)對(duì)稱三相電路中任一點(diǎn)處，相電壓和線電壓的標(biāo)幺值恒定相等，相電流和線電流的標(biāo)幺值恒定相等。4)用標(biāo)幺值表示時(shí)，

21、折算到高壓側(cè)或低壓側(cè)變壓器的參數(shù)恒定相等，故用標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)不必再進(jìn)行折算，也不用考慮是折算到哪一側(cè)。5)方程式和算式中某些系數(shù)可以省略，簡(jiǎn)化了方程和計(jì)算，另外，某些物理量的標(biāo)幺值將具有相同的數(shù)值。,3.5　變壓器的參數(shù)測(cè)定,3.5.1　變壓器的空載試驗(yàn)3.5.2　變壓器的短路試驗(yàn),3.5.1　變壓器的空載試驗(yàn),1.鐵損耗PFe2.勵(lì)磁電阻Rm、勵(lì)磁電抗Xm和勵(lì)磁阻抗Zm3.電壓比k,空載試驗(yàn),（一）目的：通過測(cè)量空載電流和一、二

22、次電壓及空載功率來計(jì)算變比、空載電流百分?jǐn)?shù)、鐵損和勵(lì)磁阻抗。,（二）接線圖：,（三）要求及分析：,1）為了便于測(cè)量和安全，通常在低壓側(cè)加電壓，高壓側(cè)開路；,4）求出參數(shù),3.5.2　變壓器的短路試驗(yàn),1.額定銅損耗PCuN2.短路電阻RS、短路電抗XS和短路阻抗ZS3.阻抗電壓US,短路試驗(yàn),（一）目的：通過測(cè)量短路電流、短路電壓及短路功率來計(jì)算變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)、銅損和短路阻抗。,（二）接線圖：,（三）要求及分析：,1）高壓側(cè)

23、加電壓，低壓側(cè)短路；,3）同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)室的室溫；,短路試驗(yàn)所測(cè)得的功率PS包括變壓器的鐵損耗和銅損耗。根據(jù)簡(jiǎn)化等效電路，變壓器短路時(shí)，外加電壓僅用于克服變壓器內(nèi)部的漏阻抗壓降，該電壓一般只有額定電壓U1N的(5 ～10)%左右。因此，短路試驗(yàn)時(shí)變壓器鐵心內(nèi)的主磁通很小，使得鐵損耗PFe很小，故PFe可以忽略不計(jì)。,4）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：,5）參數(shù)計(jì)算,數(shù)據(jù)結(jié)果：在短路情況下，

24、短路阻抗： 短路電阻： 短路電抗：,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。,Rk75℃ =Rk （對(duì)銅線而言）,Rk75℃ = Rk （對(duì)鋁線而言）,Zk75℃ =,短路損耗和短路電壓也應(yīng)換算到75℃的值 PkN

25、= I2N1 Rk75℃ UkN = IN1 Zk75℃,注意：另外由于實(shí)驗(yàn)是在高壓側(cè)進(jìn)行的，故得到的實(shí)驗(yàn)參數(shù)是高壓側(cè)的數(shù)據(jù)，不用再向高壓測(cè)折算。,3.6　變壓器的運(yùn)行特性,3.6.1　變壓器的外特性與電壓調(diào)整率3.6.2　變壓器的功率關(guān)系與效率特性,1)電壓調(diào)整率 是指當(dāng)一次側(cè)接在額定電壓的電網(wǎng)上，負(fù)載的功率因數(shù)為常數(shù)時(shí)，空載與負(fù)載時(shí)二次側(cè)端電壓變化的相對(duì)值，用△U*表示。,即：,電壓調(diào)整率是表征變壓

26、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。,由表達(dá)式可知，電壓調(diào)整率的大小與負(fù)載大小、性質(zhì)及變壓器的本身參數(shù)有關(guān)。,用相量圖可以推導(dǎo)出電壓變化率的表達(dá)式：,3.6.1　變壓器的外特性與電壓調(diào)整率,2)變壓器的外特性,變壓器在負(fù)載運(yùn)行中，隨著負(fù)載的增加，負(fù)載電流隨之增加，一、二次繞組上的電阻壓降及漏磁電動(dòng)勢(shì)都隨之增加，二次繞組的端電壓U2將會(huì)降低。,,,,3.6.2　變壓器的功率關(guān)系與效率特性,1.變壓器的功率關(guān)系2.變壓

27、器的效率特性,1.變壓器的功率關(guān)系,,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。,根據(jù)上式，可通過空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，求出變壓器的鐵心損耗和銅損，然后計(jì)算效率。,2.變壓器的效率特性,對(duì)上式采用以下幾個(gè)假設(shè)：1)以額定電壓下的空載損耗p0作為鐵心損耗pFe，并認(rèn)為鐵耗不隨負(fù)載發(fā)生變化。,2) 以額定電流時(shí)的短路損耗PKN作為銅損耗PCu，并認(rèn)為銅耗與負(fù)載電流

28、的平方成正比。,3)由于變壓器的電壓調(diào)整率很小，負(fù)載時(shí)U2的變化可以不考慮。,因此：,功率公式可以寫成:,變壓器效率與負(fù)載的大小及功率因數(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(I2),稱為變壓器的效率特性。,特性分析：1.空載時(shí)輸出功率為零，所以η=0。2.負(fù)載較小時(shí)，損耗相對(duì)較大，功率η較低。3.負(fù)載增加，效率η亦隨之增加。超過某一負(fù)載時(shí)，因銅耗與負(fù)載電流的平方成正比增大，效率η反而降低，最

29、大效率η不一定出現(xiàn)在額定負(fù)載處，最高效率ηmax出現(xiàn)在變壓器的不變損耗等于可變損耗時(shí)，即： I2*=,為了提高變壓器的運(yùn)行效益，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使變壓器的鐵損耗小些。,3.7　三相變壓器的聯(lián)結(jié)組,3.7.1　三相變壓器的類型3.7.2　三相變壓器的聯(lián)結(jié)組,（一）三相變壓器組,特點(diǎn)是：三相磁路彼此無關(guān)。,,（二）三相心式變壓器,,,,特點(diǎn)是：三相磁路彼此有關(guān)聯(lián)。,3

30、.7.1　三相變壓器的類型,3.7.2　三相變壓器的聯(lián)結(jié)組,1.三相繞組的聯(lián)結(jié)方法2.繞組的同極性端3.三相變壓器的聯(lián)結(jié)組4.三相變壓器聯(lián)結(jié)組的判斷方法5.各種聯(lián)結(jié)組的應(yīng)用場(chǎng)合,變壓器的端頭標(biāo)號(hào),1.三相繞組的聯(lián)結(jié)方法,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。,2.繞組的同極性端,1、聯(lián)結(jié)組的定義,定義：按一、二次側(cè)線電勢(shì)的相位關(guān)系,把變壓器繞

31、組的連接分成各種不同的組合,稱為繞組的聯(lián)結(jié)組。,2、聯(lián)結(jié)組的表達(dá)形式,在三相變壓器中，對(duì)于一次繞組或二次繞組，主要采用星型和三角形兩種聯(lián)結(jié)形式。我國生產(chǎn)的三相電力變壓器常用Y,yn、Y,d、YN,d等三種聯(lián)結(jié)。,（1）時(shí)鐘表示法,3.三相變壓器的聯(lián)結(jié)組,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,將一次側(cè)線電勢(shì)的向量作為時(shí)鐘的分針，始終指向12（0）點(diǎn)；二次側(cè)線電勢(shì)的向量作為時(shí)鐘的時(shí)針，它所指的鐘點(diǎn)即為變壓器的聯(lián)結(jié)組別號(hào)。,

32、鐘表上時(shí)間的確定是由分針和時(shí)針在順時(shí)針方向的夾角確定的。,,,,4.三相變壓器聯(lián)結(jié)組的判斷方法,（2）判定的步驟,①繞組的連接形式,U,V,W,U,V,W,各相繞組末端連接在一起，首端引出為星型連接。,各相繞組首、末端依次連接在一起形成回路，首端引出為星型連接。,,②相序的判定,對(duì)于星型連接U、V、W為順向序，做向量圖是按照順時(shí)針方向畫圖。,,,,U,V,W,對(duì)于星型連接，逆相序時(shí)，做向量圖依然按照順時(shí)針方向畫圖。,,,,V,W,U,對(duì)

33、于三角型連接U、V、W為順向序，做向量圖是按照順時(shí)針方向畫圖。,W,,,,U,V,W,對(duì)于三角型連接U、V、W為順向序，做向量圖是按照順時(shí)針方向畫圖。,W,,,,U,V,W,對(duì)于三角型連接為逆向序時(shí)，做向量圖是按照逆時(shí)針方向畫圖。,W,,,,U,V,W,U,V,③同名端的判斷,同名端是指一、二次側(cè)繞組相電動(dòng)勢(shì)間的極性關(guān)系，用“.”標(biāo)記。極性相同時(shí)為同名端，對(duì)應(yīng)相電勢(shì)同向。,,,,,,反之為非同名端，對(duì)應(yīng)相電勢(shì)反向。,U,u,④作向量圖判

34、定組別號(hào),,,,U,V,W,,u,,,,v,w,,,,,組別號(hào)為：Y,y0,w,,,,U,V,W,,u,,,,v,w,,,組別號(hào)為：Y,y6,,180°,,,,U,V,W,,u,,,,,v,w,組別號(hào)為：Y,d1,,30°,,,,U,V,W,,u,,,,,v,w,,,330°,組別號(hào)為：Y,d11,U V W,,,,U,V,W,,v,,u,,w,,,,180°,組別號(hào)為：D,d6,5.各種

35、聯(lián)結(jié)組的應(yīng)用場(chǎng)合,變壓器的聯(lián)結(jié)組很多。為了電力變壓器的制造和使用方便，其聯(lián)結(jié)組要求盡量統(tǒng)一。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：?jiǎn)蜗嚯p繞組變壓器只有一種聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)I，I0；三相雙繞組變壓器有五種聯(lián)結(jié)組，即Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0、Yy0，其中以前三種最常用。,3.8　三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行,3.8.1　理想并聯(lián)運(yùn)行的條件3.8.2　聯(lián)結(jié)組對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響3.8.3　電壓比對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響3.8.4　短路阻抗的標(biāo)幺值對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響,3.8

36、.1　理想并聯(lián)運(yùn)行的條件,1)空載運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)的各臺(tái)變壓器的二次電流為零，與變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)一樣。2)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)變壓器所分擔(dān)的負(fù)載與它們的容量成正比，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的合理分配。3)各臺(tái)變壓器從同一相上輸出的電流的相位相同，使輸出的總負(fù)載電流有效值等于各臺(tái)變壓器輸出電流有效值的算術(shù)和。,3.8.2　聯(lián)結(jié)組對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響,并聯(lián)運(yùn)行的變壓器必須嚴(yán)格保證聯(lián)結(jié)組相同，否則二次側(cè)的各個(gè)繞組之間將有很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)差，會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，燒壞變壓

37、器的繞組，這是絕對(duì)不允許的。,3.8.3　電壓比對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響,當(dāng)變壓器的變比不等時(shí)，在空載時(shí)，環(huán)流 就存在。變比差越大，環(huán)流越大。由于變壓器的短路阻抗很小，即使變比差很小，也會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流。環(huán)流的存在，既占用了變壓器的容量，又增加了變壓器的損耗，這是很不利的。,3.8.4　短路阻抗的標(biāo)幺值對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的影響,假設(shè)兩臺(tái)變壓器的電壓比和聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)均相同，其短路阻抗的標(biāo)幺值是否相等，關(guān)系到各臺(tái)變壓器承擔(dān)負(fù)載的比例是否合理的問題。,3.

38、9　特殊變壓器,3.9.1　自耦變壓器3.9.2　三繞組變壓器3.9.3　儀用互感器,3.9.1　自耦變壓器,1.電壓與電流的變換關(guān)系2.容量關(guān)系3.自耦變壓器的特點(diǎn)和應(yīng)用,自耦變壓器,1.電壓與電流的變換關(guān)系,2.容量關(guān)系,自耦變壓器的輸出容量由兩部分組成。一部分容量U2I是與普通雙繞組變壓器一樣，這部分容量對(duì)應(yīng)的功率是通過電磁感應(yīng)由一次側(cè)傳遞到二次側(cè)的，稱為電磁功率；另一部分容量U2I1對(duì)應(yīng)的功率是通過串聯(lián)繞組直接由一次側(cè)傳

39、送到二次側(cè)的，稱為傳導(dǎo)功率。因此，自耦變壓器的輸出容量大于二次繞組的繞組容量(繞組容量是指繞組的額定電壓與額定電流的乘積)，而普通雙繞組變壓器的輸入或輸出容量分別等于一次或二次繞組的繞組容量。,3.自耦變壓器的特點(diǎn)和應(yīng)用,通過上述分析可知，與普通雙繞組變壓器相比，自耦變壓器輸出的容量比較大。因此，與同容量的雙繞組變壓器相比，自耦變壓器具有成本低、重量輕、體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。電壓比k越接近于1，公共繞組的電流就越小，電磁功率也越小，傳