三相变压器及运行要点课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Page:,*,Date:,*,第三章 三相变压器及运行,第一节 三相变压器的磁路,一、各相磁路彼此独立,就是用三个单相变压器构成三相变压器组二、各相磁路彼此相关（三相铁芯式变压器）,第二节 三相变压器的连接组,一、三相变压器绕组的接法,基本接法：,星形（,Y,）：,三相末端相连,三角形（,D,）：,相邻相首末端相连,组合接法：,Yy,或,YNy,或,Yyn,：,高压侧和低压侧都是星形接法，某一侧的中性点可接地Yd,或,YNd,；,高压侧星形接法，低压侧三角形接法，高压侧的中性点可接地Dy,或,Dyn,：,高压侧三角形接法，低压侧星形接法，低压侧的中性点可接地Dd,：,高压侧和低压侧都是三角形接法,注意：只有星形接法才有中性点二、连接组别及标准连接组,连接组：表示一、二次绕组电动势,相位,关系的一种方法同极性端：某一时刻高低压绕组上极性相同的对应端点称为同极性端注意：同极性端是,客观,存在的，它与高低压绕组的,相对绕向,有关首末端：绕组的两个端点，,人为,地指定其中一个是首端，则另一个就是末端Ii0,：,同极性端同时标为首端。

Ii6,：,同极性端一个标为首端，一个标为末端时钟表示法：高压电动势看作时钟的长针，低压电动势看作时钟的短针，把代表高压电动势的长针固定指向,12,点，代表低压电动势的短针所指的时数作为绕组的组号1,、单相变压器的连接组别,2、三相变压器的连接组别,三相变压器的连接组别用一、二次绕组的,线电势,相位差来表示Yy,连接：,A,X,B,Y,C,Z,a,b,c,Yy0 连接,Yy6 连接,Yd,连接,三相变压器的连接组别种类繁多，为统一制造，我国国标规定只生产五种标准连接组：,Yyn0,、,Yd11,、,YNd11,、,YNy0,和,Yy0,，,其中前三种最为常用第三节 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,由于磁路饱和，磁化电流为尖顶波，可以分解为基波和,奇数次,谐波，其中三次谐波分量最大，对变压器的影响也最大三次谐波电流分量分别为：,特点：各相电流的三次谐波分量是,同相位,的！,由于三次谐波电流在时间上是,同相位,的，它们能否流通取决于三相绕组的连接方法一次侧,YN,连接：三次谐波电流可以通过,N,线流通，不论二次侧如何连接，各相,磁化电流,均为,尖顶,波，铁芯中的,磁通,为,正弦,波，二次侧各相,电动势,也为,正弦,波。

一次侧,Y,连接：三次谐波电流不能流通，铁芯中的磁通波形和二次侧各相电动势波形与变压器的,构造,及,二次侧的连接,有关一、Yy连接的三相变压器组,磁化电流：,正弦,波，因为三次谐波电流分量不能流通铁芯磁通：,平顶,波（因为磁路饱和），可以分解为基波和奇次谐波，其中三次谐波的影响较大相电势：,尖顶,波，由基波电势和三次谐波电势合成一、Yy连接的三相变压器组,思考：铁芯磁通波形和相电势波形都是主要由基波和三次谐波合成的，为什么铁芯磁通波形是平顶波，而相电势波形是尖顶波？,注意：由于三相变压器组的各相有独立的磁路，三相谐波磁通能够通过铁芯流通，磁阻较小，磁通较大，而且其频率是基波的三倍，其感应的三次电势分量振幅可达基波的,50%60%,，不但使相电势波形严重畸变，而且使相电势辐值超过允许值所以，三相变压器组不能接成,Yy,运行二、三相铁芯式变压器 Yy 连接,和,Yy,连接的三相变压器组一样，三次谐波电流分量不能流通，磁通含有三次谐波分量只是磁通的三次谐波分量不能通过铁芯流通，只能通过变压器油、油箱壁合铁轭等形成回路，其磁路磁阻较大，磁通量很小其所感应的谐波电势也很小，相电势接近于正弦波所以，三相铁芯式变压器可以接成,Yy,形式。

二、三相铁芯式变压器 Yy 连接,注意：由于三次谐波磁通经过油箱壁等钢件时，会在其中感应电动势，产生涡流，引起油箱壁局部过热，降低变压器的效率国标规定，,Yy,连接的三相铁芯式变压器，其容量不能超过,1800kVA,三、Yd 连接的三相变压器,二次侧的三次谐波电动势形成,环流,，该环流产生磁通与原有的三次谐波磁通,相抵消,，铁芯磁通波形接近于正弦波，相电势也接近于正弦波也可以理解为产生正弦磁通所需要的尖顶波由一次侧和二次侧共同提供，一次侧提供基波分量，二次侧提供三次谐波分量由于,Yd,连接的三相变压器，其相电势波形为正弦波，所以大容量的变压器可以接成,Yd,连接四、附加三角形连接绕组的 Yy 变压器,大容量的变压器如需要接成Yy形式，必须在铁芯柱上另外安装一套三角形连接的绕组，该绕组可以为变压器提供励磁所需的三次谐波电流分量根据需要，还可以把该绕组的端点引出，成为三绕组变压器第四节 变压器的并联运行,一、理想并联运行的条件,1、空载时各变压器的二次电压必须,相等,且,同相位,，这样，并联变压器内部才不会产生环流各变压器都应有相同的,线电压,变比可以保证二次线电压大小相等）,各变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的连接组。

可以保证二次电压同相位）,从简化等效电路可以看出，当一、二电压相同时：,各变压器同时满载时：,各项同时除以额定电压得：,即各变压器都应有相同的短路电压,标幺值,2、负载时各变压器分担的它们的电流与容量成比例，这样，各变压器可,同时满载,，容量可充分利用3、各变压器的负载电流都,同相位,这样，总的负载电流最小，损耗也最小由于一、二电压相同，要求阻抗压降的有功分量和无功分量分别相等，若要求各变压器的负载电流都,同相位,，则各变压器的短路电阻和短路电抗的比值应相等也就是短路电压的有功分量和无功分量应分别相等二、并联运行时负载分配的实用计算公式,各变压器的负载电流为：,总的负载电流为：,二、并联运行时负载分配的实用计算公式,各变压器的负载电流分配关系为：,二、并联运行时负载分配的实用计算公式,各变压器的输出功率分配关系为：,二、并联运行时负载分配的实用计算公式,假设各变压器的电流都同相位，可采用阻抗的模进行计算，将下式代入功率表达式可得功率分配公式如右式所示：,二、并联运行时负载分配的实用计算公式,变压器的负载分配与各变压器的容量成,正比,，与短路电压成,反比,各变压器的短路电压都相同时，变压器的负载分配与额定容量成正比。

此时可以使所有的变压器同时达到满载，总的容量将得到充分利用各变压器的输出容量之间的关系也可表示为：,二、并联运行时负载分配的实用计算公式,事实上，要使变压器的短路电压都相同是很难的，通常容量小的变压器短路电压也较小，将先达到满载，为了不使其过载，大容量的变压器只能运行在轻载状态，造成容量浪费为了使并联运行的变压器容量得到充分利用，应使各变压器的容量尽量接近，最大容量与最小容量之比不要超过,3,：,1,一、三绕组变压器,用途：用于连接三个不同电压等级的电网结构特点：每个铁芯柱上有三个不同电压等级的绕组，由外到内的排列顺序为，升压：高,低,中；降压：高,中,低；,第五节 电力系统中的特种变压器,升压变压器,降压变压器,二、自耦变压器,结构特点：低压绕组和高压绕组共用部分绕组优缺点：,节省材料,效率高,电压变化率小、短路电流大,需要可靠的保护措施,用途：交流可调电源，交流电动机降压起动第五节 电力系统中的特种变压器,三、互感器,分类：,电压互感器,电流互感器,主要功能：,扩大仪表量程,强电与弱电隔离,为继电保护提供控制信号,主要性能指标：测量精度,第五节 电力系统中的特种变压器,结构特点：,电压互感器：一次侧匝数多，二次侧匝数少。

一次侧,并,在被测回路中，二次侧接仪表的高阻抗电压线圈可看成工作在,开路,状态电流互感器：一次侧匝数少，二次侧匝数多一次侧,串,在被测回路中，二次侧接仪表的低阻抗电流线圈可看成工作在,短路,状态第五节 电力系统中的特种变压器,测量原理：,电压互感器：空载时略去励磁电流和漏阻抗压降，则有：,第五节 电力系统中的特种变压器,电流互感器：略去励磁电流，根据磁动势平衡原理，则有：,注意事项：,互感器铁芯和二次绕组的一端必须可靠接地电压互感器的二次侧绝对不允许,短路,，因为巨大的短路电流可能破坏绝缘，导致高压侵入低压侧，危及人身和设备安全电流互感器的二次侧绝对不允许,开路,，因为二次侧开路使得一次电流全部为励磁电流，使铁芯过饱和，铁耗急剧增大，使互感器严重发热另一方面，二次侧中感应的高电压可能危及人身安全第五节 电力系统中的特种变压器,。