電機學(xué)-變壓器

1、二五年八月電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）編撰 胡雪松第三章 變壓器第三章 變壓器3.1 概述3.2 變壓器的空載運行3.3 變壓器的負載運行3.4 變壓器的等效電路3.5 等效電路參數(shù)測定3.6 標(biāo)幺值3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器3.9 變壓器的并聯(lián)運行3.10 自耦變壓器3.11 儀用互感器3.1 概述一、變壓器的用途二、變壓器的分類三、變壓器的結(jié)構(gòu)四、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)五、變壓器各電磁量的正方向規(guī)定第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、變壓器的用途3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）作用將一種電壓、電流的交流電轉(zhuǎn)換為

2、同頻率的另一種電壓、電流的電能一、變壓器的用途電力變壓器（升壓、降壓、配電）電焊、電爐、電解化工行業(yè)（整流變壓器）信息轉(zhuǎn)換（磁電傳感器）測控系統(tǒng)（互感器、脈沖變壓器）試驗設(shè)備（調(diào)壓器）3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二、變壓器的分類按用途分類電力變壓器（升壓、降壓、配電、聯(lián)絡(luò)）、試驗變壓器（調(diào)壓、高壓試驗）、測量變壓器、特殊用途變壓器（電爐、電解、電焊、晶闡管線路、電磁傳感器、脈沖變壓器）按相數(shù)分類單相、三相、多相變壓器按每相繞組數(shù)分類單繞組、雙繞組、三繞組、多繞組變壓器3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二、變壓器的分類（續(xù)）按鐵心結(jié)構(gòu)分類心式、殼式、漸開線式、幅射式

3、變壓器按冷卻方式分類油浸式變壓器（自冷、風(fēng)冷、強迫油循環(huán)冷卻）、干式變壓器、充氣變壓器按容量大小分類小型（10-630kVA）、中型（800-6300kVA）、大型（8000-63000kVA）、特大型（90000kVA）3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）三、變壓器的結(jié)構(gòu)(油浸式電力變壓器)器身油箱出線裝置冷卻裝置1.保護裝置3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）1.器身結(jié)構(gòu)3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵心結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)絕緣結(jié)構(gòu)1）鐵心結(jié)構(gòu)3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）心式鐵心 心柱 鐵軛1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)一

4、）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵心柱截面圖（一）正方形鐵心十字形（兩級）鐵心多級鐵心1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)二）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵心柱截面圖（二）油槽與鋼片平行油槽與鋼片垂直1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)三）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵心鋼片的交疊式裝配避免渦流在片間流動，縫隙小，勵磁電流小，改善空載性能；緊固件少，結(jié)構(gòu)簡單。1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)四）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）心式鐵心結(jié)構(gòu)特點：鐵心疊裝方便繞組裝配和絕緣比較容易散熱條件較好

5、采用心柱加旁軛式結(jié)構(gòu)時可降低鐵心高度是電力變壓器中常用的鐵心結(jié)構(gòu)1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)五）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）殼式鐵心單相殼式鐵心三相殼式鐵心1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)六）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）殼式鐵心的裝配方法1）鐵心結(jié)構(gòu)（續(xù)七）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）殼式鐵心結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)堅固，機械強度高，繞組能承受較大的電磁力制造工藝復(fù)雜，耗用材料較多絕緣較困難，散熱不好用于低電壓、大電流場合或微小型變壓器2）繞組結(jié)構(gòu)3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為

6、東電準(zhǔn)備）同心式繞組用于心式變壓器，高、低壓繞組均為圓筒形，同心地套在鐵心上；低壓繞組靠近鐵心，高壓繞組在外面，之間有油道。有圓筒式、連續(xù)式、糾結(jié)式、螺旋式、分段式、箔式等結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2）繞組結(jié)構(gòu)（續(xù)）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）交疊式繞組用于殼式變壓器；高、低壓繞組分成若干個線餅沿心柱高度交錯排列；低壓繞組的兩個“半線餅”靠近鐵軛。漏抗小，機械強度好，引出線好布置，易于構(gòu)成多條并聯(lián)支路。3）絕緣結(jié)構(gòu)3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)（器身結(jié)構(gòu)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）主絕緣繞組與鐵心之間、同相的高壓和低壓繞組之間、相繞組之間、繞組與油箱

7、之間的絕緣。主絕緣采用油與絕緣隔板結(jié)構(gòu)?？v絕緣繞組匝間、層間、線餅間、線段間的絕緣。匝間主要是導(dǎo)線絕緣（小型變壓器用漆包絕緣，大中型變壓器用電纜紙或紗包絕緣）；層間用電纜紙、電工紙板或油隙絕緣；線餅間、線段間一般用油隙絕緣。2.油箱結(jié)構(gòu)3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）油箱包括箱體、變壓器油和附件箱體箱壁通常為橢圓形，有平板式（20kVA以下）、波紋式（20-30kVA）、管式（30-2000kVA）和散熱器式（2500kVA以上）；箱蓋有平頂形和拱頂形；箱底有沉積器。2.油箱結(jié)構(gòu)（續(xù)）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）變壓器油既是絕緣介質(zhì)，又是

8、散熱媒介，要求介電強度高、燃點高、運動粘度低、凝固點低、雜質(zhì)和水分少、酸堿度低。在較高溫度下長期與空氣接觸還會氧化，產(chǎn)生懸浮物，增加酸堿度，降低絕緣強度。附件放油閥門、小車、接地螺栓、銘牌等。3.出線裝置（絕緣套管）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）由中心導(dǎo)電桿和瓷套兩部分組成1kV以下用實心瓷質(zhì)套管10-35kV用空心充氣（油）套管110kV以上用電容式充油套管高壓套管外形為多級傘形。4.冷卻裝置3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）油浸自冷變壓器油通過自然對流將熱量帶到油箱壁，再以空氣對流方式散發(fā)出去油浸風(fēng)冷在散熱器上加裝風(fēng)扇油浸水冷將外部冷卻水

9、通入箱體內(nèi)加快冷卻強迫油循環(huán)冷卻用油泵將熱油送往冷卻器，冷卻后再送回變壓器，分為風(fēng)冷式和水冷式4.冷卻裝置（續(xù)一）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）油浸自冷4.冷卻裝置（續(xù)二）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）油浸風(fēng)冷4.冷卻裝置（續(xù)三）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）油浸水冷4.冷卻裝置（續(xù)四）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）強迫油循環(huán)風(fēng)冷4.冷卻裝置（續(xù)五）3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）強迫油循環(huán)水冷5.保護裝置3.1 概述變壓器的結(jié)構(gòu)電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電

10、準(zhǔn)備）1）儲油柜2）氣體繼電器3）安全氣道四、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)額定容量（視在功率）SN ，VA、kVA或MVA額定（線）電壓U1N /U2N ，V或kV額定（線）電流I1N /I2N ，A額定頻率f，Hz相數(shù)繞組聯(lián)結(jié)圖和聯(lián)結(jié)組號漏阻抗標(biāo)幺值或阻抗電壓uk3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）四、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)（續(xù)一）額定效率額定溫升運行方式（長期或短期）變壓器的總重量變壓器油的重量變壓器器身的重量外形尺寸3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）四、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)（續(xù)二）二次側(cè)額定電壓是指變壓器一次側(cè)在額定分接頭處接有額定電壓時，二次側(cè)的空載電壓。通常把雙繞組變壓器的一次繞組和

11、二次繞組額定容量設(shè)計處相等，而三繞組變壓器的額定容量則指容量最大的繞組的額定容量。3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）NNNNNIUIUS2211NNNNNIUIUS221133雙繞組單相變壓器雙繞組三相變壓器五、變壓器各電磁量的正方向規(guī)定3.1 概述電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）對電壓和電流，一次側(cè)為“電動機慣例”，二次側(cè)為“發(fā)電機慣例”；電流、電動勢與磁通滿足“右手螺旋關(guān)系”。3.2 變壓器的空載運行一、空載時的電磁量二、空載時的磁通三、空載時的感應(yīng)電動勢四、空載時的電壓平衡方程五、勵磁電流六、空載時的等效電路第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、空載時的電磁量

12、3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）空載電流空載磁動勢主磁通一次側(cè)漏磁通一次側(cè)電動勢二次側(cè)電動勢二次側(cè)空載電壓二、空載時的磁通3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）主磁通同時交鏈一、二次繞組的磁通。主磁路為鐵心，存在飽和現(xiàn)象。主磁通起傳遞能量的作用?？蛰d時主磁通占總磁通的絕大部分。漏磁通由某個繞組產(chǎn)生且只與該繞組交鏈的磁通（空載時只有一次側(cè)漏磁通）。漏磁路主要由非鐵磁材料構(gòu)成，不考慮飽和。漏磁通不起傳遞能量的作用，而只是在對應(yīng)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢?？蛰d時漏磁通僅占總磁通的0.1% - 0.2%。二、空載時的磁通（續(xù)一）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)

13、課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）通常要求主磁通以電源頻率隨時間按正弦規(guī)律變化tmsin通常認為漏磁通也隨時間按正弦規(guī)律變化tmsin11三、空載時的感應(yīng)電動勢3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢1.主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢3.2 變壓器的空載運行空載時的感應(yīng)電動勢電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)感應(yīng)電動勢瞬時值2sincos1111tNtNdtdNemm電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二次側(cè)感應(yīng)電動勢瞬時值2sincos2222tNtNdtdNemm1.主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（續(xù)一）3.2 變壓器的空載運行空載時的感應(yīng)電動勢電機

14、學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、二次側(cè)感應(yīng)電動勢有效值相量mmmfNjfNjNjE111144. 4222mfNjE2244. 41.主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（續(xù)二）3.2 變壓器的空載運行空載時的感應(yīng)電動勢電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）1.主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（續(xù)三）3.2 變壓器的空載運行空載時的感應(yīng)電動勢2.漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢3.2 變壓器的空載運行空載時的感應(yīng)電動勢電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)漏電動勢瞬時值2sin2sin2010101211011111tILdttIdLdtdiNdtiNdNdtdNe2.漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（續(xù)）3.2 變壓器的空載運行空載時

15、的感應(yīng)電動勢電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)漏電動勢有效值相量10101XI jLI jE一次側(cè)漏電抗121121112fNNLX四、空載時的電壓平衡方程3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次繞組電壓方程二次繞組電壓方程變比1.一次繞組電壓方程3.2 變壓器的空載運行空載時的電壓平衡方程電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）10111011010110111ZIEjXRIERIXI jERIEEU相量方程1.一次繞組電壓方程（續(xù)）3.2 變壓器的空載運行空載時的電壓平衡方程電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）11EU空載時，近似有mfNEU11144. 42.二次繞組

16、電壓方程3.2 變壓器的空載運行空載時的電壓平衡方程電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）220EU由于空載運行220EU3.變比3.2 變壓器的空載運行空載時的電壓平衡方程電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）21212144. 444. 4NNfNfNEEkmm一、二次繞組電動勢之比稱為變比20121UUEEk五、勵磁電流3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）考慮飽和影響考慮磁路（鐵心）飽和的影響后，若主磁通為正弦波形，則空載電流必為“尖頂波”五、勵磁電流（續(xù)一）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）考慮飽和影響“尖頂波”形的空載電流可分解為基波（與主磁通同

17、頻率）及3、5、7、一系列奇次的高次諧波，k次諧波的頻率是基波頻率的k倍。 （k = 3，5，7， ） 平頂波磁通五、勵磁電流（續(xù)二）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）考慮飽和影響引入正弦形的等效勵磁電流 來代表實際的非正弦波形。其頻率為基波頻率；相位與基波相同；大?。ㄓ行е担?052032010IIII五、勵磁電流（續(xù)三）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）考慮飽和及磁滯影響考慮磁滯影響后，不僅使空載電流波形發(fā)生畸變，而且使其基波相位前移，即相位超前主磁通一個不大的角度。五、勵磁電流（續(xù)四）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)

18、備）考慮鐵耗影響綜合考慮磁滯和渦流影響后，等效勵磁電流的相位超前于磁通一個角度，稱為鐵耗角。六、空載時的等效電路3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）空載電流的兩個分量將空載電流分解為磁化電流和鐵耗電流兩個分量FeIII0六、空載時的等效電路（續(xù)一）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）磁化電流與電動勢的關(guān)系iN1dtdiLdtdiNdtdNe12111XI jILjE11六、空載時的等效電路（續(xù)二）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵耗電流與電動勢的關(guān)系FeFeRIE1鐵耗電阻由下式規(guī)定FeFeFeRIp2六、空載時的等效電路（

19、續(xù)三）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁電流與電動勢的關(guān)系FeFeRjXEIII1110六、空載時的等效電路（續(xù)四）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁等效電路六、空載時的等效電路（續(xù)五）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁阻抗mmmZIjXRIE001mmmjXRZ六、空載時的等效電路（續(xù)六）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁電阻222XRXRRFeFemmmFeRIp2六、空載時的等效電路（續(xù)七）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁電抗222XRRXXFeF

20、emmmmNLX21六、空載時的等效電路（續(xù)八）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）鐵耗角的計算mmXRarctan六、空載時的等效電路（續(xù)九）3.2 變壓器的空載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）變壓器空載運行等效電路3.3 變壓器的負載運行一、負載時的電磁量二、磁動勢及一/二次電流關(guān)系三、二次電壓/電流關(guān)系四、變壓器的基本方程式五、幾點補充說明第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、負載時的電磁量3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、負載時的電磁量（續(xù)）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二. 磁動勢及一、

21、二次電流關(guān)系3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）負載時的合成磁動勢2211210ININFFF產(chǎn)生主磁通的一、二次繞組合成磁動勢，即負載時的勵磁磁動勢。二. 磁動勢及一、二次電流關(guān)系（續(xù)一）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）合成磁動勢的大小合成磁動勢的數(shù)值取決于主磁通的數(shù)值主磁通的大小取決于一次繞組感應(yīng)電動勢的大小通常把變壓器的漏阻抗設(shè)計得很小，即便在額定負載下，I1NZ1 U1N負載時的主磁通與空載時相比變化很小，可認為合成磁動勢仍為空載磁動勢，大小為I0N1 。二. 磁動勢及一、二次電流關(guān)系（續(xù)二）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專

22、為東電準(zhǔn)備）磁動勢平衡方程210FFF221101INININ二. 磁動勢及一、二次電流關(guān)系（續(xù)三）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、二次電流關(guān)系21210INNIILIIIkIINNII1020212011三、二次電壓/電流關(guān)系3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二次側(cè)漏電動勢有效值相量22222XI jLI jE二次側(cè)漏電抗222222222fNNLX三、二次電壓/電流關(guān)系（續(xù)）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二次側(cè)電壓平衡方程222222222222ZIEjXRIERIEEU四、變壓器的基本方程式3.3 變壓器的

23、負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、二次電壓平衡方程2222ZIEU1111ZIEU（1）（2）四、變壓器的基本方程式（續(xù)一）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、二次電動勢關(guān)系方程21EkE（3）四、變壓器的基本方程式（續(xù)二）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）磁動勢平衡方程021IkII（4）四、變壓器的基本方程式（續(xù)三）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁支路電壓/電流關(guān)系方程mZIE01（5）四、變壓器的基本方程式（續(xù)四）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）負載方程LZIU22（6）

24、五、幾點補充說明3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）基本方程式不僅適用于單相變壓器，也適用于三相變壓器，但全部電磁量都是指一相的值主磁路的磁導(dǎo)很大，Xm很大，由很小的電流就能產(chǎn)生較大的主磁通，I0=（0.02-0.1）I1N，運行中其值變化不大漏磁路主要由非鐵磁材料構(gòu)成，對應(yīng)的一、二次漏電抗都很小五、幾點補充說明（續(xù)）3.3 變壓器的負載運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）主磁通雖然是由勵磁磁動勢或勵磁電流產(chǎn)生，但其大小卻決定于端電壓的大小當(dāng)變壓器接額定電壓負載運行時，由于m、E1、E2數(shù)值變化不大，且Z1 、Z2數(shù)值很小，因此U2的大小變化也不大，屬恒壓源性質(zhì)。若減小

25、負載阻抗，則能增大二次電流，而一次電流也相應(yīng)增大；反之亦然。3.4 變壓器的等效電路一、基本方程的電路表達二、折算法三、折算后的基本方程式四、T型等效電路五、近似（型）等效電路六、簡化等效電路第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、基本方程的電路表達3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）二、折算法3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算應(yīng)遵循的原則（將二次回路折算）折算前后，二次回路自身的電磁關(guān)系保持不變（電路的拓撲關(guān)系不變）1.二次回路折算后，不能對一次回路及勵磁支路產(chǎn)生影響二、折算法（續(xù)一）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專

26、為東電準(zhǔn)備）折算思路（第一步）2222ZIEU212EkEE2222ZIEU2222ZI kEkUk22UkU22EkE二、折算法（續(xù)二）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算思路（第二步）mfNE1144. 4mfNE2244. 4mNfE2244. 412EE12NN 二、折算法（續(xù)三）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算思路（第三步）22FF2221ININ221221IkINNI二、折算法（續(xù)四）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算思路（第四步）2222ZIEU2222ZI kEkUk22222ZkkIEkUk

27、222ZkZ 二、折算法（續(xù)五）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算方法（將二次側(cè)折算到一次側(cè)）對電壓、電動勢，將實際值乘以k對電流，將實際值除以k對阻抗（電阻、電抗），將實際值乘以k2v將二次側(cè)折算到一次側(cè)時，負載支路也要折算。v若要將一次側(cè)折算到二次側(cè)，則將上述 k 換為1/k ，并且應(yīng)將勵磁支路按同樣的規(guī)則一同折算。二、折算法（續(xù)五）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算前后，功率因數(shù)不變22222222tantanRkXkRX二、折算法（續(xù)六）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算前后，有功功率不變2222222

28、22coscoscosPImUkIkUmIUmP222222222222CuCuPRmIRkkImRImP二、折算法（續(xù)七）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）折算前后，無功功率不變222222222sinsinsinQImUkIkUmIUmQ三、折算后的基本方程式3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）2222ZIEU1111ZIEU21EE021IIImZIE01LZIU22四、T型等效電路3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）五、近似（型）等效電路3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）五、近似（型）等效電路（

29、續(xù)）3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）21RRRk21XXXk21ZZjXRZkkk六、簡化等效電路3.4 變壓器的等效電路電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）kkXI jRIUU11213.5 等效電路參數(shù)測定一、空載試驗二、短路試驗第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、空載試驗空載試驗?zāi)康目蛰d試驗方法空載試驗結(jié)果勵磁阻抗計算注意事項3.5 等效電路參數(shù)測定電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）1.空載試驗?zāi)康?.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）通過空載試驗，測取變壓器的一次側(cè)電壓（電源電壓）、二次側(cè)開路電壓、空載損耗、空載電流，

30、計算變壓器的變比和勵磁阻抗參數(shù)。2.空載試驗方法3.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）調(diào)節(jié)一次側(cè)電壓由0逐漸升高到1.15U1N，逐點測量空載電流I0、空載損耗p0，并在U1N處或其附近測量二次電壓U20。3.空載試驗結(jié)果3.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）201UUkN4.勵磁阻抗計算3.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）mZZZ10010IUZZm2000IpRRmmRRR1022mmmRZX5.注意事項3.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）勵磁阻抗隨磁路的飽和狀態(tài)而發(fā)生變化，

31、而變壓器常運行于額定電壓附近，因此一般取額定電壓附近的值來計算；為了試驗時的安全和測量方便，空載試驗常在低壓側(cè)加電，因此，計算出的數(shù)據(jù)是折算到低壓側(cè)的，如果需要折算到高壓側(cè)的值，則應(yīng)將各參數(shù)乘以 k2 ；5.注意事項（續(xù)）3.5 等效電路參數(shù)測定空載試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）在對三相變壓器作試驗時，由于三相磁路可能不對稱，各相空載電流可能不相等，取其平均值作為空載電流用于計算參數(shù)；對于三相變壓器，試驗測出的電壓、電流都是線值，測出的功率是三相功率，應(yīng)將它們都換算為一相的值后再用前述公式（包括變比）計算。二、短路試驗短路試驗?zāi)康亩搪吩囼灧椒ǘ搪吩囼灲Y(jié)果短路阻抗計算注意事項3.5 等效

32、電路參數(shù)測定電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）1.短路試驗?zāi)康?.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）通過短路試驗，測取變壓器的一次側(cè)電壓（電源電壓）、一次側(cè)短路電流、短路損耗，計算變壓器的短路阻抗參數(shù)，從而得到一、二次側(cè)的漏阻抗參數(shù)。2.短路試驗方法3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）調(diào)節(jié)一次側(cè)電壓由0逐漸升高，使短路電流由0增加到1.2I1N，逐點測量短路電流Ik、短路損耗pk。3.短路試驗結(jié)果電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗4.短路阻抗計算電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）21XXXkkkkIUZ2

33、kkkIpR 21RRRk22kkkRZX3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗4.短路阻抗計算（續(xù)一）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）221kRRR3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗221kXXX4.短路阻抗計算（續(xù)二）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）5 .234755 .23475kCkRR275275CkkCkRZX3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗銅導(dǎo)線2257522575kCkRR鋁導(dǎo)線5.注意事項電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）為了提高測量精度并避免過大的短路電流，短路試驗常在高壓側(cè)加電，因此，計算出的數(shù)據(jù)是折算到高壓側(cè)的，如果需要折算到低壓側(cè)的值，則應(yīng)將各參數(shù)除以 k2 ；3.5 等

34、效電路參數(shù)測定短路試驗5.注意事項（續(xù)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）在對三相變壓器作試驗時，由于三相磁路可能不對稱，各相短路電流可能不相等，取其平均值作為短路電流用于計算參數(shù)；對于三相變壓器，試驗測出的電壓、電流都是線值，測出的功率是三相功率，應(yīng)將它們都換算為一相的值后再用前述公式計算。3.5 等效電路參數(shù)測定短路試驗3.6 標(biāo)幺值一、標(biāo)幺值的定義二、基值的選擇方法三、使用標(biāo)幺值的優(yōu)點第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、 標(biāo)幺值的定義3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）將某一物理量的實際值與一個選定的同單位的固定數(shù)值進行比較，它們的比值就稱為該物理量的標(biāo)幺值（

35、per unit value），并將選定的那個同單位固定數(shù)值稱為基值（base value）。標(biāo)幺值=實際值（任意單位）基值（與實際值同單位）二、 基值的選擇方法3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）原則上可以任意選擇基值，但通常會以額定值作為對應(yīng)量的基值。對于電路計算而言，四個基本物理量U、I、Z、S中，只有兩個量可任意選擇基值，另外兩個則根據(jù)電路的基本定律確定。bbbbbbNbNbIUZIUSIIUU 二、 基值的選擇方法（續(xù)一）3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）對三相系統(tǒng)，相電壓（流）選擇額定相電壓（流）為其基值，線電壓（流）選擇額定線電壓（流）為基值。在三相電路

36、中，阻抗及其標(biāo)幺值均只有每相的值，而不存在“線”的概念。對于折算后的物理量，其基值應(yīng)當(dāng)選為折算后對應(yīng)的額定值。二、 基值的選擇方法（續(xù)二）3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）當(dāng)系統(tǒng)中裝有多臺設(shè)備時，可選定某一特定的功率作為整個系統(tǒng)的基準(zhǔn)功率，此時系統(tǒng)中各裝置的標(biāo)幺值都應(yīng)換算為基準(zhǔn)功率對應(yīng)的標(biāo)幺值。 bbSSSQPSQP1*1*, 1*1*,bbSSZXRZXR三、使用標(biāo)幺值的優(yōu)點3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）采用標(biāo)幺值表示電壓、電流時，可直觀地看出電機或變壓器的運行情況；對三相系統(tǒng)，線值的標(biāo)幺值與相值的標(biāo)幺值相等；折算前后的標(biāo)幺值一樣；變壓器負載時，一、二次側(cè)的標(biāo)

37、幺值相等（稱為負載因數(shù)或負載系數(shù)）；采用標(biāo)幺值可簡化某些公式；三、使用標(biāo)幺值的優(yōu)點（續(xù)）3.6 標(biāo)幺值電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）對相同類型的電機或變壓器，無論容量相差多大，其性能指標(biāo)和參數(shù)的標(biāo)幺值變化范圍很??；某些不同物理量具有相同的標(biāo)幺值，如*1*1RpCu當(dāng)短路電流為額定電流時若一次電流為額定電流*kkZu *111RRIN3.7 變壓器的運行性能一、電壓調(diào)整率二、效率第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、電壓調(diào)整率定義3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)加額定電壓，二次側(cè)負載性質(zhì)保持不變，從空載到負載時，二次側(cè)電壓的相對變化量。%1001

38、%100%100%100*212122220220UUUUUUUUUUUNNNN一、電壓調(diào)整率（續(xù)一）計算方法3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）%100sincos2*2*kkXRU2*12*1*2sincos1kkXIRImUU一、電壓調(diào)整率（續(xù)二）特點3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）U取決于變壓器的短路參數(shù)、負載大小和負載性質(zhì)。 時，U為正且很??； 時， U為正； 時， U可能為正也可能為負，為負值的條件是0209020902*2arctan90kkXR一、電壓調(diào)整率（續(xù)三）負載性質(zhì)的影響3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電

39、準(zhǔn)備）一、電壓調(diào)整率（續(xù)四）短路阻抗（阻抗電壓）的影響3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）從電壓調(diào)整率來看，短路阻抗標(biāo)幺值越小則U越小，供電電壓越穩(wěn)定。因此，設(shè)計電力變壓器時，一般都讓漏阻抗很小。但漏阻抗越小，在一次側(cè)加額定電壓下二次側(cè)短路時，形成的短路電流也越大。一、電壓調(diào)整率（續(xù)五）額定電壓調(diào)整率3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）當(dāng)負載大小為額定值、功率因數(shù)為指定值（通常0.8滯后）時的電壓調(diào)整率稱為額定電壓調(diào)整率。%100sincos2*2*NkNkNXRU一、電壓調(diào)整率（續(xù)六）外特性3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）

40、電源電壓和負載性質(zhì)保持不變的條件下，二次側(cè)端電壓隨負載電流變化的規(guī)律稱為外特性。二、效率變壓器的損耗3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）銅耗基本銅耗附加（雜散）銅耗鐵耗基本鐵耗附加（雜散）鐵耗損耗二、效率（續(xù)一）變壓器的銅耗3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）基本銅耗電流在繞組中產(chǎn)生的直流電阻損耗附加銅耗集膚效應(yīng)使繞組的有效電阻增大而增加的銅耗，以及漏磁場在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等銅耗與負載電流平方成正比（可變損耗），也與繞組溫度有關(guān)，常用75時的電阻值計算。二、效率（續(xù)二）變壓器的鐵耗3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）基本

41、鐵耗鐵心中的磁滯和渦流損耗附加鐵耗疊片之間的局部渦流損耗，以及主磁通在結(jié)構(gòu)部件中引起的渦流損耗等鐵耗與 Bm2 成正比，也可認為與 U12 成正比，而一次側(cè)電壓一般保持不變，故鐵耗又稱為不變損耗二、效率（續(xù)三）效率的定義式3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）%1001%100%10022112FeCuFeCuppPppPpPPP二、效率（續(xù)四）基本假設(shè)3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）忽略電壓調(diào)整率的影響鐵耗不隨負載變化，取額定電壓下的空載損耗為變壓器的鐵耗銅耗與電流平方成正比，并忽略勵磁電流的影響，以額定電流下的短路損耗作為額定負載電流時的銅耗2

42、2222cosNNNSPIIP0ppFekNkNNCuppIIp2222二、效率（續(xù)五）效率計算式3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）%100cos102202ppSppkNNkN二、效率（續(xù)六）額定效率3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）%100cos1020ppSppkNNNkNN當(dāng)負載大小為額定值、功率因數(shù)為指定值（通常0.8滯后）時的效率稱為額定效率。（95% 99%）二、效率（續(xù)七）效率特性3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）在電源電壓為額定值、負載性質(zhì)保持不變的條件下，效率隨負載而變化的關(guān)系稱為效率特性二、效率（續(xù)八

43、）最大效率3.7 變壓器的運行性能電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）%1002cos210200maxpSpppNkNkNmpp002ppkNm3.8 三相變壓器一、磁路系統(tǒng)二、聯(lián)結(jié)組別三、空載電動勢波形第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、磁路系統(tǒng)3.8 三相變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）三相組式變壓器由三臺相同型號的單相變壓器通過外部聯(lián)結(jié)構(gòu)成三相變壓器三相磁路彼此獨立，互不影響若三相變壓器完全相同，則各相磁路的磁阻相同，當(dāng)三相輸入接到對稱三相電壓時，各相勵磁電流也相等一、磁路系統(tǒng)（續(xù)）3.8 三相變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）三相心式變壓器三相磁路彼此相關(guān)

44、，任意一相的心柱同時也是另外兩相的磁路的一部分三相磁路不對稱，中間相更短，當(dāng)外施對稱三相電壓時，三相勵電流也不對稱，中間相的勵磁電流比其余兩相的小，不過由于空載電流本身較小，在對稱負載下影響極小一、磁路系統(tǒng)（續(xù)）3.8 三相變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）兩類磁路系統(tǒng)的比較三相心式結(jié)構(gòu)材料消耗較少，價格相對便宜，占地面積較小，維護較簡單大型和超大型變壓器，采用三相組式變壓器可便于制造和運輸，并減少電站的備用容量二、聯(lián)結(jié)組別3.8 三相變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）聯(lián)結(jié)組別的作用繞組首末端標(biāo)記規(guī)定繞組的聯(lián)結(jié)法高、低壓側(cè)相電壓的相位關(guān)系聯(lián)結(jié)組別及其判斷方法聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一聯(lián)結(jié)

45、組別的判斷實例二1. 聯(lián)結(jié)組別的作用3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）以簡明扼要的形式，給出變壓器繞組的內(nèi)部聯(lián)結(jié)方式，為變壓器的應(yīng)用提供方便?？芍庇^地表達三相變壓器高、低壓側(cè)對應(yīng)線電壓之間的相位關(guān)系。2. 繞組首末端標(biāo)記規(guī)定電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）繞組名稱首端末端中性點高壓繞組A,B,CX,Y,ZO低壓繞組a,b,cx,y,zo3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別3. 繞組的聯(lián)結(jié)法電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）單相繞組用I表示三相星形無中線用Y（高壓繞組）或y（低壓繞組）表示三相星形有中線用YN或yn表示三相三角形用D或d表示某些特種變壓器二次繞組采用所謂“曲折聯(lián)

46、結(jié)法”，以Z或z表示3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別3. 繞組的聯(lián)結(jié)法（續(xù)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）變壓器繞組聯(lián)結(jié)法的表示方法為 , （ 代表Y、YN或D； 代表y、yn或d）單相變壓器只有 I , I 一種聯(lián)結(jié)法國產(chǎn)三相電力變壓器常用 Y , yn 、Y , d 和 YN , d三種聯(lián)結(jié)法3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別4. 高、低壓側(cè)相電壓的相位關(guān)系電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別相電壓的表達方式任意一相繞組相電壓的正方向統(tǒng)一規(guī)定為由繞組首端指向末端，并以首端標(biāo)志符號作為下標(biāo)。4. 高、低壓側(cè)相電壓的相位關(guān)系（續(xù)一）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變

47、壓器聯(lián)結(jié)組別 同極性端（同名端）4. 高、低壓側(cè)相電壓的相位關(guān)系（續(xù)二）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別相電壓相位關(guān)系及單相變壓器的聯(lián)結(jié)組號I , I 0I , I 65. 聯(lián)結(jié)組別及其判斷方法電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別聯(lián)結(jié)組號的含義為了直觀地表達三相變壓器高、低壓側(cè)對應(yīng)線電壓之間的相位關(guān)系，引入“繞組聯(lián)結(jié)組號”的方式以高壓側(cè)線電壓超前于低壓側(cè)對應(yīng)線電壓的電角度除以30，所得到的數(shù)字稱為變壓器的聯(lián)結(jié)組號，與聯(lián)結(jié)法一起表示為 ,X （ , 代表聯(lián)結(jié)法；X代表聯(lián)結(jié)組號），稱為聯(lián)結(jié)組別5. 聯(lián)結(jié)組別及其判斷方法（續(xù)一）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（

48、專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別聯(lián)結(jié)組號的判斷方法國際電工委員會（IEC）統(tǒng)一規(guī)定：把變壓器高低壓繞組的線電壓三角形的重心重合，以高壓繞組線電壓三角形的某條中線作為時鐘的分針，指向12點，再以低壓繞組線電壓三角形中對應(yīng)的中線作為時針，它所指的鐘點數(shù)就是該變壓器的聯(lián)結(jié)組號。6. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別步驟分別作出高、低壓側(cè)線電壓三角形將兩個線電壓三角形重心重合畫在一起1)找到當(dāng)高壓三角形某中線指向12點時低壓三角形對應(yīng)中線所指向的鐘點數(shù)6. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一（續(xù)一）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第

49、一步：分別作出高、低壓側(cè)線電壓三角形6. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一（續(xù)二）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第二步：將兩個線電壓三角形重心重合6. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一（續(xù)三）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第三步：判斷聯(lián)結(jié)組號Y , y 106. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例一（續(xù)四）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別Y,y聯(lián)結(jié)法的其它聯(lián)結(jié)組號若高壓側(cè)不變，低壓側(cè)改為首端是同名端，則變?yōu)閅,y4（低壓線電壓三角形旋轉(zhuǎn)180）若高壓側(cè)不變，低壓側(cè)三相線組的排列順序依次移動一步，當(dāng)向右移動時聯(lián)結(jié)組號增加4，向左移動則減少4Y,y聯(lián)

50、結(jié)的組號有0、2、4、6、8、10等六種7. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例二電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第一步：作高、低壓側(cè)線電壓三角形7. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例二（續(xù)一）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第二步：將兩個線電壓三角形重心重合7. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例二（續(xù)二）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別第三步：判斷聯(lián)結(jié)組號Y , d 117. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例二（續(xù)三）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別Y,d聯(lián)結(jié)法的其它聯(lián)結(jié)組號若高壓側(cè)不變，低壓側(cè)改為首端是同名端，則變?yōu)閅,d5（低壓線電壓

51、三角形旋轉(zhuǎn)180）若高壓側(cè)不變，低壓側(cè)三相線組的排列順序依次移動一步，當(dāng)向右移動時聯(lián)結(jié)組號增加4，向左移動則減少4Y,d聯(lián)結(jié)的組號有1、3、5、7、9、11等六種7. 聯(lián)結(jié)組別的判斷實例二（續(xù)四）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3.8 三相變壓器聯(lián)結(jié)組別三角形聯(lián)結(jié)順序?qū)M號的影響對Y,d聯(lián)結(jié)法，若高壓側(cè)保持不變，低壓側(cè)由a-y-b-z-c-x-a的串結(jié)順序變?yōu)閍-x-b-y-c-z-a，則聯(lián)結(jié)組號加2，反之亦然；對D,y聯(lián)結(jié)法，若低壓側(cè)保持不變，高壓側(cè)由A-Y-B-Z-C-X-A的串結(jié)順序變?yōu)锳-X-B-Y-C-Z-A，則聯(lián)結(jié)組號減2，反之亦然。三、空載電動勢波形3.8 三相變壓器電機學(xué)培訓(xùn)

52、課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）空載電流的3次諧波分量Y,y聯(lián)結(jié)Y,d聯(lián)結(jié)和D,y聯(lián)結(jié)結(jié)論1. 空載電流的3次諧波分量3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）tItIitItIitIimmCmmBmA3sin1203sin3sin1203sin3sin03030303030303031. 空載電流的3次諧波分量（續(xù)一）3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次繞組為Y聯(lián)結(jié)時三次諧波電流不能在一次繞組中流過，空載電流為正弦波（忽略5次、7次、等高次諧波的影響）1. 空載電流的3次諧波分量（續(xù)二）3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為

53、東電準(zhǔn)備）一次繞組為YN聯(lián)結(jié)時三次諧波電流可以在一次繞組中流過，考慮磁路飽和時，空載電流為尖頂波1. 空載電流的3次諧波分量（續(xù)三）3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次繞組為D聯(lián)結(jié)時三次諧波電流可以在一次繞組中流過，考慮磁路飽和時，空載電流為尖頂波2. Y,y聯(lián)結(jié)3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）三相變壓器組三相心式變壓器1） 三相變壓器組3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）空載電流為正弦形時的磁通波形由于勵磁電流為正弦波形，考慮磁路飽和時，磁通波形為“平頂波”。1） 三相變壓器組（續(xù)

54、一）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）平頂波磁通的諧波除了基波分量外，還含有3、5、7等奇次諧波。尖頂波電流1） 三相變壓器組（續(xù)二）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3次諧波磁通由于三相變壓器組的三相磁路彼此獨立，3次諧波磁通可沿主磁路閉合，數(shù)值較大。3333333333sin3sin3sintttmCmBmA1） 三相變壓器組（續(xù)三）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）基波和諧波電動勢基波電動勢滯后于基波磁通90，3次諧波電動勢滯后于3次諧波磁通90 。1

55、） 三相變壓器組（續(xù)四）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）感應(yīng)電動勢波形由于3次諧波電動勢的存在，使感應(yīng)電動勢波形為“尖頂波”。1） 三相變壓器組（續(xù)五）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3次諧波電動勢tNdtdNeeemACBA3cos33131333mmNfjNfjE31331344. 4321） 三相變壓器組（續(xù)六）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）Y,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器組，3次諧波磁通可沿主磁路閉合，具有較大的數(shù)值，從而產(chǎn)生較強的3次諧波電動勢，使一

56、、二次側(cè)感應(yīng)電動勢波形呈“尖頂波”。3次諧波電動勢隨磁路飽和程度的增加而增大。尖頂波形的相電動勢對變壓器的絕緣有很大的威脅，因此三相變壓器組不采用Y,y聯(lián)結(jié)。由于三相的3次諧波電動勢同大小、同相位，所以Y聯(lián)結(jié)時線電勢中不含3次諧波，基本為正弦波形。2） 三相心式變壓器3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）3次諧波磁路由于三相的3次諧波磁通同大小、同相位，不能沿主磁路閉合，而只能經(jīng)油和油箱等結(jié)構(gòu)部件形成磁路，這樣的磁路具有很大的磁阻。2） 三相心式變壓器（續(xù)）3.8 三相變壓器空載電動勢波形（Y,y聯(lián)結(jié)）電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）Y,y聯(lián)結(jié)的三相

57、心式變壓器，3次諧波磁通的數(shù)值不可能大，從而產(chǎn)生的3次諧波電動勢也較小，相電動勢接近于正弦波形。3次諧波磁通經(jīng)過油箱壁等結(jié)構(gòu)部件時，將在其中產(chǎn)生渦流損耗，不但降低變壓器的效率，還會引起局部過熱。三相心式變壓器可采用Y,y聯(lián)結(jié)，但是其容量不能太大。3. Y,d聯(lián)結(jié)和D,y聯(lián)結(jié)3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)為三角形聯(lián)結(jié)時由于一次側(cè)是三角形聯(lián)結(jié)，3次諧波電流可在三角形內(nèi)部流過，故空載電流可為尖頂波，主磁通及其在一、二次繞組中產(chǎn)生的相電動勢都接近正弦波，線電勢也為正弦波。3. Y,d聯(lián)結(jié)和D,y聯(lián)結(jié)（續(xù)一）3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專

58、為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)為星形聯(lián)結(jié)時dtdNeeecba32333mNfjE3232344. 43. Y,d聯(lián)結(jié)和D,y聯(lián)結(jié)（續(xù)二）3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一次側(cè)為星形聯(lián)結(jié)時二次側(cè)的3次諧波環(huán)流與一次側(cè)的正弦勵磁電流共同激勵形成合成磁通，其效果與一次側(cè)單方面提供尖頂波勵磁電流是相同的。略有不同的是，為維持3次諧波環(huán)流，二次側(cè)需要有微量的3次諧波電動勢，即主磁通中含有少量的3次諧波。4. 結(jié)論3.8 三相變壓器空載電動勢波形電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）為使相電動勢接近正弦波，希望三相變壓器有一側(cè)為三角形聯(lián)結(jié)。三相心式變壓器可采用Y,y聯(lián)結(jié)，但容量不能太大

59、。三相變壓器組不可采用Y,y聯(lián)結(jié)。大容量變壓器若需Y,y聯(lián)結(jié)，可在鐵心柱上裝設(shè)一個接成三角形的附加繞組，以提供3次諧波電流通路。3.9 變壓器的并聯(lián)運行一、概述二、理想并聯(lián)運行條件三、聯(lián)結(jié)組號不同的影響四、變比不等的影響五、負載分配第三章 變壓器電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）一、概述并聯(lián)運行的含義并聯(lián)運行的目的3.9 變壓器的并聯(lián)運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）1. 并聯(lián)運行的含義3.9 變壓器的并聯(lián)運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）2. 并聯(lián)運行的目的3.9 變壓器的并聯(lián)運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）便于連續(xù)供電，提高供電的可靠性提高系統(tǒng)運行效率，節(jié)約電能，改善功率因數(shù)減少備用容量，節(jié)約投資根據(jù)負載的發(fā)展，可方便地增加設(shè)備二、理想并聯(lián)運行條件各變壓器一、二次額定電壓彼此相等（變比相等）各變壓器聯(lián)結(jié)組別相同各變壓器短路阻抗標(biāo)幺值相等，阻抗角相同3.9 變壓器的并聯(lián)運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）并聯(lián)的各臺變壓器之間無環(huán)流，各臺變壓器按其容量大小分擔(dān)負載，負載電流同相三、聯(lián)結(jié)組號不同的影響3.9 變壓器的并聯(lián)運行電機學(xué)培訓(xùn)課程講稿（專為東電準(zhǔn)備）即使兩臺變壓器的一、二次側(cè)額定電壓相同，若聯(lián)結(jié)組號不同，則會出現(xiàn)很大的二次電壓差（最小是0.518倍額定電壓，最大可達2倍額