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文檔簡介
3.1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別3.2三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)3.3此路結(jié)構(gòu)和聯(lián)結(jié)組別對電動勢波形的影響[內(nèi)容]3.1三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別連接組別:是反映變壓器連接方式及一、二次電動勢相位關(guān)系的一種標(biāo)記。三相繞組有兩種連接方式:星形聯(lián)結(jié)、三角形聯(lián)結(jié)。
一、三相繞組的連接方式變壓器繞組的首、末端標(biāo)記為了正確連接三相繞組,變壓器每相繞組的兩個出線端都有一個標(biāo)記星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的接線圖二、單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別1.同名端(同極性端)
判別法:在繞組電流與磁通正方向符合右手螺旋關(guān)系時,可依據(jù):“凡是從同名端流進(jìn)的電流所產(chǎn)生的磁通是同方向的”這一特點來推斷同名端。同名端:高、低壓繞組感應(yīng)電動勢是交變的,即高、低壓繞組的極性是交變的。某一瞬間,高、低壓繞組為同極性的兩個端點,稱為同名端。相量圖繞向同、標(biāo)志反繞向反、標(biāo)志同U1、u1為異名端繞向同、標(biāo)志同
繞向反、標(biāo)志反
相量圖U1、u1為同名端2.高、低壓繞組電動勢相位關(guān)系規(guī)定:(1)當(dāng)U1、u1為同名端時,(2)當(dāng)U1、u1為異名端時,依據(jù):由同名端指向非同名端的電動勢同相位,則3.單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別時鐘表示法:
時鐘分針(長針),固定指向時鐘的“0點”時鐘時針(短針),它指向的時鐘數(shù)字,就是聯(lián)結(jié)組別號。I,I0I,I6單相變壓器的聯(lián)結(jié)組別有兩種:
I表示單相繞組I,I0是標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組三、三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別高、低壓繞組的連接方式高、低壓線電動勢相位關(guān)系三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別反映:時鐘表示法:
分針(長針),固定指向時鐘的“0點”時針(短針),它指向的時鐘數(shù)字,就是聯(lián)結(jié)組別號。三相變壓器連接組別判別方法:(1)高、低壓側(cè)電動勢相序必需一樣;(2)電動勢相量圖形與繞組連接方式相對應(yīng):Y聯(lián)結(jié)繞組,相量圖呈Y形;D聯(lián)結(jié)繞組,相量圖呈D形。(1)根據(jù)高壓側(cè)三相繞組連接方式(Y或D)畫出高壓側(cè)電動勢相量圖,并使指向“0點”(2)根據(jù)低壓側(cè)三相繞組連接方式(y或d)及低壓側(cè)與高壓側(cè)相電動勢相位關(guān)系(同向或反向)畫出低壓側(cè)電動勢的相量圖,并畫出,它指向的數(shù)字就是聯(lián)結(jié)組別號。畫相量圖時留意兩點:Y,y0聯(lián)結(jié)組Y,y6聯(lián)結(jié)組Y,y0含義:高、低壓繞組均為星形連接,高、低壓側(cè)對應(yīng)線電動勢同相位。
Y,y6含義:高、低壓繞組均為星形連接,高、低壓側(cè)對應(yīng)線電動勢反相位。
低壓繞組三相標(biāo)記依次后移,可得到Y(jié),y4、Y,y8聯(lián)結(jié)組別。低壓繞組三相標(biāo)記依次后移,可得到Y(jié),y10、Y,y2聯(lián)結(jié)組別。Y,d11聯(lián)結(jié)組Y,d1聯(lián)結(jié)組Y,d11含義:高壓繞組為Y接,低壓繞組為d接,低壓線電動勢超前高壓線電動勢30o。
低壓繞組三相標(biāo)記依次后移,可得到Y(jié),d3、Y,d7聯(lián)結(jié)組別。Y,d1含義:高壓繞組為Y接,低壓繞組為d接,低壓線電動勢滯后高壓線電動勢30o。低壓繞組三相標(biāo)記依次后移,可得到Y(jié),d5、Y,d9聯(lián)結(jié)組別??傊?對于Y,y(或D,d)連接,可得到0、2、4、6、8、10等六個偶數(shù)組別;對于Y,d(或D,y)連接,可得到1、3、5、7、9、11等六個奇數(shù)組別。標(biāo)準(zhǔn)連接組別有5種:Y,yn0:二次帶中線構(gòu)成三相四線制,作400V配電變壓器供三相動力和單相照明負(fù)載。Y,d11:用于低壓側(cè)電壓超過400V,高壓側(cè)電壓在35kV以下的變壓器中。YN,d11:用在高壓輸電線路中,高壓側(cè)可以接地,電壓一般在35~110kV及以上。YN,y0:用在高壓側(cè)中性點須要接地的場合。Y,y0:用在只供三相負(fù)載的場合。其中,前三種最為常用。
3.2三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)一、三相組式變壓器的磁路特點(1)三相磁路彼此獨立,互不關(guān)聯(lián),即各相主磁通都有自己獨立的磁路;
(3)外加三相對稱電壓時,三相主磁通對稱,三相空載電流也對稱。
(2)三相磁路幾何尺寸完全相同,即各相磁路的磁阻相等;三相組式變壓器:由三臺相同的單相變壓器組合而成。
磁路特點:三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu):組式、心式。二、三相心式變壓器的磁路特點三相心式變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)是從三相組式變壓器鐵心演化而來的。(2)各相磁路長度不等。中間相磁路長度略小于其它兩相磁路長度,中間相磁阻略小于其它兩相的磁阻;(1)各相磁路不獨立,每相磁通都要借助其它兩相磁路而閉合;磁路特點:(3)外加三相對稱電壓時,三相主磁通對稱,三相空載電流近似對稱。
3.3聯(lián)結(jié)組別和磁路結(jié)構(gòu)對相電動勢波形影響一、勵磁電流與主磁通的波形關(guān)系為正弦波時,將是尖頂波為正弦波時,將是平頂波原因:磁路的飽和特性尖頂波電流分解成基波和三次諧波
平頂波磁通分解成基波和三次諧波
依據(jù)數(shù)學(xué)中的級數(shù)理論,尖頂波和平頂波都可分解成基波和一系列奇次諧波。忽視幅值很小的五次及以上諧波狀況下2.非正弦波的分解在三相系統(tǒng)中,三相三次諧波重量大小相等、相位相同。例如3.三次諧波的特點4.三次諧波的流通狀況在單相變壓器中:在三相變壓器中:能否流通,取決于三相繞組的連接方式。一樣可流過單相繞組,故單相變壓器的空載電流為尖頂波。能否流通取決于三相鐵心結(jié)構(gòu)。能通過中線流通能在三角形內(nèi)部流通無中線,不能流通3i流通情況
能在各相獨立的主磁路鐵心中流通,其值很大。組式不能在“Y形”鐵心中流通,只能通過漏磁路流通,其值很小。心式流通情況二、聯(lián)結(jié)組別和磁路結(jié)構(gòu)對相電動勢波形的影響1.YN,y聯(lián)結(jié)時的電動勢波形
一次側(cè)有中線,i03能流通,i0為尖頂波,Φ為正弦波,e也為正弦波。2.Y,y聯(lián)結(jié)時的電動勢波形一次側(cè)無中線,i03不能流通,i0為正弦波,Φ為平頂波,Φ=Φ1+Φ3但Φ3能否流通取決于鐵心結(jié)構(gòu):(1)對于組式變壓器:Φ3能在鐵心中流通,Φ=Φ1+Φ3為尖頂波E3可達(dá)50%E1,使e最大值上升很多,可能擊穿繞組絕緣,因此,三相組式變壓器不接受Y,y聯(lián)結(jié)。Φ3只能通過磁阻很大的漏磁路閉合,Φ3很小,Φ基本為正弦波,e基本為正弦波。(2)對于心式變壓器:但Φ3通過油箱壁時將產(chǎn)生渦流損耗,造成局部過熱,降低變壓器的效率。因此,只有小容量(1800kVA以下)三相心式變壓器才可以接受Y,y聯(lián)結(jié)。一次D聯(lián)結(jié),i03能在三角形內(nèi)部流通,故i0為尖頂波,Φ為正弦波,e為正弦波。3.D,y聯(lián)結(jié)時的電動勢波形4.Y,d聯(lián)結(jié)時的電動勢波形一次Y接無中線,i03=0,i0為正弦波,Φ=Φ1+Φ3為平頂波;其中Φ3在二次繞組中產(chǎn)生e23,并在d接繞組內(nèi)產(chǎn)生i23;i23建立的磁通Φ23將大大減弱Φ3的作用,因此合成磁通和電動勢均接近正弦波。
i23對Φ3去磁作用從磁動勢平衡關(guān)系來看:由于一次側(cè)沒有i03與二次側(cè)i23相平衡,因此二次側(cè)i23起勵磁電流作用,此時變壓器的主磁通由一次側(cè)i01與二次側(cè)i03共同建立,其效果與一次側(cè)單方面供應(yīng)尖頂波勵磁電流的效果是相同的。滯后R2<<X23近滯后與同相二次y接帶中線,負(fù)載時為i23供應(yīng)通路,與Y,d聯(lián)結(jié)類似,可以改善電動勢波形。但由于負(fù)載阻抗較大,i23很小,因此電動勢波形改善不多。這種聯(lián)結(jié)與Y,y聯(lián)結(jié)一樣,只適用于容量較小的三相心式變壓器,組式變壓器不能接受。5.Y,yn聯(lián)結(jié)時的電動勢波形結(jié)論(1)因磁飽和:Φ為正弦波時,i0為尖頂波;若i0為正弦波,則Φ為平頂波。尖頂波電流或平頂波磁通可以看成是由基波和三次諧波組成。(2)為了使相電動勢為正弦波,主磁通應(yīng)為正弦波,這就要求勵磁電流為尖頂波,即要求變壓器能為三次諧波電流供應(yīng)通路。(5)無論相電動勢中有無三次諧波重量,線電動勢中都沒有三次諧波重量。帶中線的星形聯(lián)結(jié)繞組,其線電流(即相電流)中有三次諧波重量;三角形聯(lián)結(jié)繞組,其相電流中有三次諧波重量,線電流中沒有三次諧波重量。(4)Y,y聯(lián)結(jié)的三相變壓器,沒有三次諧波電流通路,而含有三次諧波磁通分量。對于心式變壓器:其三次諧波磁通成為很小的漏磁通,故相電動勢接近正弦波;對于組式變壓器:其三次諧波磁通成為較大的主磁通,故相電動勢波形發(fā)生嚴(yán)
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