05_三相变压器(《电机与拖动》).ppt

第5章 三相变压器 5.* 第5章  三相变压器  返回总目录 三相变压器的磁路系统 三相变压器的电路系统——连接组 变压器的并联运行 本章小结 习题与思考题 本章内容 5.1 三相变压器的磁路系统 一、三相组式变压器 三相组式变压器是由3个磁路相互独立的单相变压器所组成的，三相之间只有电的联系而无磁的联系。如图5.1所示。原边、副边绕组可根据要求接成星形(Y)或三角形(△)。虽然各磁路相互独立，但当对原边绕组施加对称的三相电压时， 便会对称，空载电流也是对称的。 图5.1 三相组式变压器 5.1 三相变压器的磁路系统 二、三相心式变压器 与三相组式变压器不同，三相心式变压器的磁路相互关联。它是通过铁轭把3个铁心柱连在一起的。如图5.2所示。这种铁心结构是从单相变压器演变过来的，把3个单相变压器铁心柱的一边组合到一起，而将每相绕组缠绕在未组合的铁心柱上。由于在对称的情况下，组合在一起的铁心柱中不会有磁通存在，故可以省去。 和同容量的三相组式变压器相比，三相心式变压器所用的材料较少、质量轻。但它的缺点在于： 图5.2 三相心式变压 器的铁心结构 (1) 采用三相心式变压器供电时，任何一相发生故障，整个变压器都要进行更换，如果采用三相组式变压器，只要更换出现故障的一相即可。所以三相心式变压器的备用容量为组式变压器的3倍； (2) 对于大型变压器来说，如果采用心式结构，体积较大，运输不便。 基于以上考虑，为节省材料，多数三相变压器采用心式结构。但对于大型变压器而言，为减少备用容量以及确保运输方便，一般都是三相组式变压器。 5.2 三相变压器的电路系统——连接组 二、变压器原边、副边绕组首末端标记及连接方法 在第4章，单相变压器原边绕组的首、末端被标记为U、X；把副边绕组的首、末端标记为u、x。对三相变压器而言，为研究方便，也对其首、末端加以标记，如表5-1所示。 O x、y、z u、v、w 副边绕组 O X、Y、Z U、V、W 原边绕组 中点 末端 首端 绕组名称 表5-1 三相变压器首末端标记 理论上来说，三相变压器的原、副边绕组都可以根据需要接成星形(Y)或三角形(Δ)。一旦按规定的接法连接完成，其表示方法便随之确定。为方便起见，用Y/y表示原、副边的星形接法；用D/d来表示原、副边的三角形接法。原边绕组在接成星形(Y)时，如果有中线引出，则用YN表示；副边绕组在接成星形(Y)时，如果有中线引出，则用yn表示。例如：YN/d表示原边绕组为星形接法，并且有中线引出，副边绕组为三角形接法；D/y表示原边绕组为三角形接法，副边绕组为星形接法，无中线引出。 5.2 三相变压器的电路系统——连接组 连接组是变压器运行中的一个重要概念。下面，首先来研究单相变压器的连接组，在此基础上引入三相变压器的连接组。 二、单相变压器的连接组 单相变压器的原边、副边绕组缠绕在同一根铁心柱上，并被同一主磁通所交链，任何时刻两个绕组的感应电动势都会在某一端呈现高电位的同时，在另外一端呈现出低电位。借用电路理论的知识，把原边、副边绕组中同时呈现高电位(低电位)的端点称为同名端，并在该端点旁加“?”来表示。 按照惯例，统一规定原边、副边绕组感应电动势的方向均从首端指向末端。一旦两个绕组的首、末端定义完之后，同名端便唯一由绕组的绕向决定。当同名端同时为原边、副边绕组的首端(末端)时， 和 同相位，用连接组I/I-12表示，如图5.3所示；否则， 和 相位相差180°，用连接组I / I-6表示，如图5.4所示。 由此可见，单相变压器原边、副边感应电动势的方向存在两种可能：同为电动势升(降)；一个为电动势升，另一个为电动势降。 5.2 三相变压器的电路系统——连接组 (a) 接线图 (b) 相量图 (a) 接线图 (b) 相量图 图5.3 连接组I/I-12 图5.4 连接组I/I-6 5.2 三相变压器的电路系统——连接组 三、三相变压器的连接组 三相变压器的连接组有两部分组成，一部分表示三相变压器的连接方法；一部分连接组的标号。如图5.10所示连接组Y/y-10。下面详细介绍确定连接组的方法。连接组标号是由原边、副边线电动势的相位差决定的。三相变压器的3个铁心柱上都有分别属于原边绕组和副边绕组的一相，它们的相位关系与单相变压器原边、副边绕组感应电动