三相變壓器電壓波形及并聯(lián)運(yùn)行ppt課件

1、三相變壓器組的磁路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是三相變壓器組的磁路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 ，三相，三相心柱式變壓器的磁路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是心柱式變壓器的磁路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 。變壓器的空載損耗可近似看做額定電壓下的變壓器的空載損耗可近似看做額定電壓下的 損耗，通過(guò)變壓器空載試驗(yàn)可以測(cè)定其變比損耗，通過(guò)變壓器空載試驗(yàn)可以測(cè)定其變比和和 參數(shù)；變壓器短路損耗可近似看做是負(fù)載運(yùn)參數(shù)；變壓器短路損耗可近似看做是負(fù)載運(yùn)行的行的 損耗，通過(guò)變壓器短路試驗(yàn)可以測(cè)定其損耗，通過(guò)變壓器短路試驗(yàn)可以測(cè)定其 參數(shù)。參數(shù)。 某變壓器連接組為某變壓器連接組為Y,d5Y,d5，則表示該變壓器高壓，則表示該變壓器高壓側(cè)線(xiàn)電勢(shì)超前低壓側(cè)對(duì)應(yīng)線(xiàn)電勢(shì)側(cè)線(xiàn)電勢(shì)超前低壓側(cè)對(duì)應(yīng)線(xiàn)

2、電勢(shì) 相位角。相位角。變壓器不允許長(zhǎng)期空載運(yùn)行是因?yàn)闆](méi)有功率輸變壓器不允許長(zhǎng)期空載運(yùn)行是因?yàn)闆](méi)有功率輸出，變壓器容量沒(méi)有得到充分利用。出，變壓器容量沒(méi)有得到充分利用。( ) ( ) 一臺(tái)一臺(tái)60Hz60Hz的變壓器，如運(yùn)行在同樣額定電壓的的變壓器，如運(yùn)行在同樣額定電壓的50Hz50Hz電網(wǎng)上，其鐵耗將增加。電網(wǎng)上，其鐵耗將增加。 ( )( )三相變壓器如果一次側(cè)相電壓超前于二次側(cè)相三相變壓器如果一次側(cè)相電壓超前于二次側(cè)相電壓，其聯(lián)結(jié)組別可能是電壓，其聯(lián)結(jié)組別可能是Y,d2Y,d2。（。（ ）三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)是指采用三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)是指采用 標(biāo)志法表示標(biāo)志法表示高、低壓方對(duì)應(yīng)線(xiàn)電勢(shì)之間的

3、高、低壓方對(duì)應(yīng)線(xiàn)電勢(shì)之間的 關(guān)系。關(guān)系。 對(duì)于已制造好的變壓器，其對(duì)于已制造好的變壓器，其 損耗由電源電損耗由電源電壓及頻率決定，壓及頻率決定， 損耗隨負(fù)載電流增加而很損耗隨負(fù)載電流增加而很快地增加，當(dāng)快地增加，當(dāng) 時(shí)，變壓器效率最高。時(shí)，變壓器效率最高。 變壓器在高壓邊作短路試驗(yàn)時(shí)，如果高壓邊加額變壓器在高壓邊作短路試驗(yàn)時(shí)，如果高壓邊加額定電壓，則變壓器將要燒壞。（定電壓，則變壓器將要燒壞。（ ）對(duì)于已繞制好的變壓器，其原、副繞組的同名端對(duì)于已繞制好的變壓器，其原、副繞組的同名端是確定的。是確定的。 ( )( )變壓器為了調(diào)壓，通常將改變繞組匝數(shù)的分接開(kāi)變壓器為了調(diào)壓，通常將改變繞組匝數(shù)的分

4、接開(kāi)關(guān)接在低壓側(cè)。關(guān)接在低壓側(cè)。( )( )復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)： 由于磁路存在著飽和現(xiàn)象：由于磁路存在著飽和現(xiàn)象：3.3 繞組聯(lián)結(jié)和磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電壓波形的影響繞組聯(lián)結(jié)和磁路結(jié)構(gòu)對(duì)電壓波形的影響 當(dāng)主磁通為正弦波時(shí)，勵(lì)磁電流為尖頂波當(dāng)主磁通為正弦波時(shí)，勵(lì)磁電流為尖頂波其中含有三次諧波電流）。其中含有三次諧波電流）。 若勵(lì)磁電流為正弦波，則磁通為平頂波，若勵(lì)磁電流為正弦波，則磁通為平頂波，其中含有三次諧波磁通。其中含有三次諧波磁通。正弦波正弦波尖頂波尖頂波平頂波平頂波正弦波正弦波一、三次諧波電流和磁通一、三次諧波電流和磁通 在三相變壓器中，三次諧波電流和在三相變壓器中，三次諧波電流和三次諧波磁通相位相同。即

5、：三次諧波磁通相位相同。即：tItIitItIitIimmCmmBmA3sin)120(3sin3sin)120(3sin3sin030030303003030303 三相變壓器的繞組為 YN 或 D 接法，則三次諧波電流可以流通。1 1、YNYN，y y聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 對(duì)三相變壓器組，三次諧波磁通可以通過(guò)對(duì)三相變壓器組，三次諧波磁通可以通過(guò)鐵心磁路流通；對(duì)三相三心柱變壓器，三次諧鐵心磁路流通；對(duì)三相三心柱變壓器，三次諧波磁通只能通過(guò)漏磁路流通。波磁通只能通過(guò)漏磁路流通。二、各種聯(lián)結(jié)組的三相變壓器電動(dòng)勢(shì)及電壓波形分析二、各種聯(lián)結(jié)組的三相變壓器電動(dòng)勢(shì)及電壓波形分析 三相的三次諧波電流可在一次側(cè)流通

6、，勵(lì)三相的三次諧波電流可在一次側(cè)流通，勵(lì)磁電流為尖頂波，磁通為正弦波，繞組電動(dòng)磁電流為尖頂波，磁通為正弦波，繞組電動(dòng)勢(shì)也為正弦波。勢(shì)也為正弦波。 （1 1三相變壓器組三次諧波磁通通過(guò)鐵心磁三相變壓器組三次諧波磁通通過(guò)鐵心磁路閉合）路閉合） 三次諧波磁通和三次諧波電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)大，三次諧波磁通和三次諧波電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)大，相電動(dòng)勢(shì)波形嚴(yán)重畸變，所產(chǎn)生的過(guò)電壓可能相電動(dòng)勢(shì)波形嚴(yán)重畸變，所產(chǎn)生的過(guò)電壓可能危害繞組的絕緣。危害繞組的絕緣。2. Y2. Y，y y聯(lián)結(jié)組聯(lián)結(jié)組 三次諧波電流不能流通，勵(lì)磁電流正弦波，三次諧波電流不能流通，勵(lì)磁電流正弦波，磁通近似為平頂波，包含三次諧波磁通。磁通近似為平頂波，包含三次

7、諧波磁通。 因而，三相變壓器組不能采用因而，三相變壓器組不能采用Y Y，y y連接。連接。三相變壓器組三相變壓器組Y Y，y y聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形：聯(lián)結(jié)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)波形：（2 2三相心式變壓器三相心式變壓器 三次諧波磁通通過(guò)漏磁路閉合，三次諧三次諧波磁通通過(guò)漏磁路閉合，三次諧波磁通很小，主磁通及相電動(dòng)勢(shì)仍可近似波磁通很小，主磁通及相電動(dòng)勢(shì)仍可近似地看作正弦波。地看作正弦波。 三相心柱式變壓器可以接成三相心柱式變壓器可以接成Y Y，y y形。但因形。但因三次諧波磁通經(jīng)過(guò)油箱壁及其它鐵夾件時(shí)會(huì)在三次諧波磁通經(jīng)過(guò)油箱壁及其它鐵夾件時(shí)會(huì)在其中產(chǎn)生渦流，引起局部發(fā)熱，增加損耗。因其中產(chǎn)生渦流，引起局部發(fā)熱

8、，增加損耗。因此三相心式變壓器接成此三相心式變壓器接成Y,yY,y形其容量一般不超形其容量一般不超過(guò)過(guò)1800KVA1800KVA。 3. Y3. Y，d d連接的三相變壓器連接的三相變壓器原邊繞組：三次諧波電流不能流通，主磁通和原邊繞組：三次諧波電流不能流通，主磁通和原、副邊相電勢(shì)中出現(xiàn)三次諧波分量。原、副邊相電勢(shì)中出現(xiàn)三次諧波分量。副邊繞組副邊繞組 聯(lián)接，三次諧波電流形成環(huán)流。聯(lián)接，三次諧波電流形成環(huán)流。副邊三次諧波電流作為激磁電流，與原邊繞組副邊三次諧波電流作為激磁電流，與原邊繞組中的基波電流共同建立主磁場(chǎng)，對(duì)三次諧波中的基波電流共同建立主磁場(chǎng)，對(duì)三次諧波磁通產(chǎn)生去磁作用。磁通產(chǎn)生去磁作

9、用。主磁通接近正弦波，相電勢(shì)、線(xiàn)電勢(shì)為正弦波。主磁通接近正弦波，相電勢(shì)、線(xiàn)電勢(shì)為正弦波。 結(jié)論：在三相變壓器中，只要有一邊繞組接成三角形，結(jié)論：在三相變壓器中，只要有一邊繞組接成三角形，就能保證相電動(dòng)勢(shì)接近正弦波，避免畸變。就能保證相電動(dòng)勢(shì)接近正弦波，避免畸變。 同理，同理，D D，y y聯(lián)結(jié)的三相變壓器，原邊繞組聯(lián)結(jié)的三相變壓器，原邊繞組中空載電流的三次諧波分量可以流通，磁通為中空載電流的三次諧波分量可以流通，磁通為正弦波，相電勢(shì)為正弦波。正弦波，相電勢(shì)為正弦波。3.4 3.4 變壓器的并聯(lián)運(yùn)行變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 變壓器并聯(lián)運(yùn)行是指將幾臺(tái)變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次側(cè)的公共母線(xiàn)上，共同

10、向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。變壓器并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)：變壓器并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)： 提高供電的可靠性；提高供電的可靠性； 提高供電的經(jīng)濟(jì)性；提高供電的經(jīng)濟(jì)性； 減小備用容量。減小備用容量。變壓器理想的并聯(lián)運(yùn)行條件為：變壓器理想的并聯(lián)運(yùn)行條件為：1 1、各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，、各變壓器一、二次側(cè)的額定電壓分別相等，即變比相同；即變比相同； 2 2、各變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)相同；、各變壓器的聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)相同； 3 3、各變壓器的短路阻抗短路電壓標(biāo)么值相、各變壓器的短路阻抗短路電壓標(biāo)么值相等，且短路阻抗角也相等。等，且短路阻抗角也相等。一、變壓器理想的并聯(lián)運(yùn)行條件一、變壓器理想的并聯(lián)運(yùn)行條件二、二次電壓不

11、等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行二、二次電壓不等時(shí)并聯(lián)運(yùn)行 *11*/kkkkcZZkUkUZZUI設(shè)兩臺(tái)變壓器變比不同：設(shè)兩臺(tái)變壓器變比不同：CI：空載環(huán)流：空載環(huán)流 為了保證空載時(shí)環(huán)流不超過(guò)額定電流的為了保證空載時(shí)環(huán)流不超過(guò)額定電流的10%10%，通常規(guī)定并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的變比差不，通常規(guī)定并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的變比差不大于大于1%1%。 產(chǎn)生空載環(huán)流變比差很小，也會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流），既占用了變壓器的容量，又增加損耗。 不同聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的變不同聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，二次側(cè)線(xiàn)壓器并聯(lián)運(yùn)行，二次側(cè)線(xiàn)電壓相位不同，將產(chǎn)生幾電壓相位不同，將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流，倍于額定電流的空載環(huán)流，會(huì)燒毀繞組。會(huì)燒毀繞組。

12、聯(lián)結(jié)組不同的變壓器絕不允許并聯(lián)運(yùn)行。聯(lián)結(jié)組不同的變壓器絕不允許并聯(lián)運(yùn)行。三、并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)載分配三、并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)載分配 設(shè)三臺(tái)變壓器變比相等、聯(lián)結(jié)組號(hào)相同。設(shè)三臺(tái)變壓器變比相等、聯(lián)結(jié)組號(hào)相同。kkkZIZIZIU1KKKZZZIII1:1:1: 近似認(rèn)為各負(fù)載電流同相，變壓器負(fù)載系數(shù)為：近似認(rèn)為各負(fù)載電流同相，變壓器負(fù)載系數(shù)為：IIIIINKKKZZZ1:1:1:KKKZZZIII1:1:1:并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)荷分配：并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)荷分配：KKKZZZ1:1:1:SSSSNNN 負(fù)荷功率負(fù)荷功率問(wèn)題：哪臺(tái)變壓器先達(dá)到滿(mǎn)負(fù)載？問(wèn)題：哪臺(tái)變壓器先達(dá)到滿(mǎn)負(fù)載？ 并聯(lián)運(yùn)行的變壓器所分擔(dān)的

13、負(fù)載電流，與其漏并聯(lián)運(yùn)行的變壓器所分擔(dān)的負(fù)載電流，與其漏阻抗的標(biāo)幺值成反比，短路阻抗標(biāo)么值小的變壓阻抗的標(biāo)幺值成反比，短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器先達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷；器先達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷； 并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器短路阻抗標(biāo)么值相等，則他并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器短路阻抗標(biāo)么值相等，則他們的負(fù)載系數(shù)也相等，各變壓器同時(shí)達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷；們的負(fù)載系數(shù)也相等，各變壓器同時(shí)達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷； 并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器短路阻抗標(biāo)么值相等，則并聯(lián)運(yùn)行的各變壓器短路阻抗標(biāo)么值相等，則各變壓器所帶負(fù)載的大小與各自的容量成正比，使各變壓器所帶負(fù)載的大小與各自的容量成正比，使各臺(tái)變壓器的容量都能得到充分利用。各臺(tái)變壓器的容量都能得到充分利用。 為使三相變壓器相電勢(shì)波形不發(fā)生畸變，為使三相變壓器相電勢(shì)波形不發(fā)生畸變，三相變壓器組不能采用三相變壓器組不能采用Y Y，y y形；形；小結(jié)：小結(jié)：中小容量三相心式變壓器可以采用中小容量三相心式變壓器可以采用Y Y，y y聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)。 三相變壓器任一個(gè)繞組采用三角形聯(lián)結(jié)三相變壓器任一個(gè)繞組采用三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，可以有效地削弱三次諧波磁通，改善相時(shí)，可以有效地削弱三次諧波磁通，改善相電動(dòng)勢(shì)波形。電動(dòng)勢(shì)波形。 并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)載分配與變壓器短路阻抗并聯(lián)運(yùn)行變壓器的負(fù)載分配與變壓器短路阻抗標(biāo)么值成反比關(guān)系。標(biāo)么值成反比關(guān)系。 三相變壓器并聯(lián)