相变压器方波.ppt

小组成员：马双龙 方波 张俊杰 张楠楠,3.1三相变压器的联结组别,3.2三相变压器的磁路结构,3.3此路结构和联结组别对电动势波形的影响,内容,3.1 三相变压器的联结组别,连接组别：是反映变压器连接方式及一、二次电动势相位关系的一种标志。,三相绕组有两种连接方式：星形联结、三角形联结。,一、三相绕组的连接方式,变压器绕组的首、末端标志,为了正确连接三相绕组，变压器每相绕组的两个出线端都有一个标志,星形联结与三角形联结的接线图,二、单相变压器的联结组别,1同名端（同极性端）,判别法：在绕组电流与磁通正方向符合右手螺旋关系时，可根据：“凡是从 同名端流进的电流所产生的磁通是同方向的”这一特点来判断同名端。,同名端：高、低压绕组感应电动势是交变的，即高、低压绕组的极性是交变的。某一瞬间，高、低压绕组为同极性的两个端点，称为同名端。,2高、低压绕组电动势相位关系,规定：,根据:由同名端指向非同名端的电动势同相位，则,3单相变压器的联结组别,时钟表示法：,时钟分针（长针），固定指向时钟的“0点”,时钟时针（短针），它指向的时钟数字，就是联结组别号。,单相变压器的联结组别有两种：,I表示单相绕组,I,I0是标准联结组,三、三相变压器的联结组别,高、低压绕组的连接方式高、低压线电动势相位关系,三相变压器的联结组别反映：,时钟表示法：,分针（长针），固定指向时钟的“0点”,时针（短针），它指向的时钟数字，就是联结组别号。,三相变压器连接组别判别方法：,（1）高、低压侧电动势相序必须一致；（2）电动势相量图形与绕组连接方式相对应：Y联结绕组，相量图呈Y形；D联结绕组，相量图呈D形。,（1）根据高压侧三相绕组连接方式（Y或D）画出高压侧电动势相量图，并使 指向“0点”,（2）根据低压侧三相绕组连接方式（y或d）及低压侧与高压侧相电动势相位关系（同向或反 向）画出低压侧电动势的相量图，并画出，它指向的数字就是联结组别号。,画相量图时注意两点：,Y,y0 联结组,Y,y6 联结组,Y,y0 含义：高、低压绕组均为星形连接，高、低压侧对应线电动势同相位。,Y,y6 含义：高、低压绕组均为星形连接，高、低压侧对应线电动势反相位。,低压绕组三相标志依次后移，可得到Y,y4、Y,y8联结组别。,低压绕组三相标志依次后移，可得到Y,y10、Y,y2联结组别。,Y,d11联结组,Y,d1联结组,Y,d11 含义：高压绕组为Y接，低压绕组为d接，低压线电动势超前高压线电动势30o。,低压绕组三相标志依次后移，可得到Y,d3、Y,d7联结组别。,Y,d1 含义：高压绕组为Y接，低压绕组为d接，低压线电动势滞后高压线电动势30o。,低压绕组三相标志依次后移，可得到Y,d5、Y,d9联结组别。,总之:对于Y,y（或D,d）连接，可得到0、2、4、6、8、10等六个偶数组别；对于Y,d（或D,y）连接，可得到1、3、5、7、9、11等六个奇数组别。,标准连接组别有5种：,Y,yn0：二次带中线构成三相四线制，作400V配电变压器供三相动力和单相照明负载。Y,d11：用于低压侧电压超过400V，高压侧电压在35kV以下的变压器中。YN,d11：用在高压输电线路中，高压侧可以接地，电压一般在35110kV及以上。YN,y0：用在高压侧中性点需要接地的场合。Y,y0：用在只供三相负载的场合。,其中，前三种最为常用。,3.2 三相变压器的磁路结构,一、三相组式变压器的磁路特点,（1）三相磁路彼此独立，互不关联，即各相主磁通都有自己独立的磁路；,（3）外加三相对称电压时，三相主磁通对称，三相空载电流也对称。,（2）三相磁路几何尺寸完全相同，即各相磁路的磁阻相等；,三相组式变压器：由三台相同的单相变压器组合而成。,磁路特点：,三相变压器的磁路结构：组式、心式。,二、三相心式变压器的磁路特点,三相心式变压器的铁心结构是从三相组式变压器铁心演变而来的。,（2）各相磁路长度不等。中间相磁路长度略小于其它两相磁路长度，中间相磁阻 略小于其它两相的磁阻；,（1）各相磁路不独立，每相磁通都要借助其它两相磁路而闭合；,磁路特点：,（3）外加三相对称电压时，三相主磁通对称，三相空载电流近似对称。,3.3 联结组别和磁路结构对相电动势波形影响,一、励磁电流与主磁通的波形关系,尖顶波电流分解成基波和三次谐波,平顶波磁通分解成基波和三次谐波,根据数学中的级数理论，尖顶波和平顶波都可分解成基波和一系列奇次谐波。,忽略幅值很小的五次及以上谐波情况下,2.非正弦波的分解,在三相系统中，三相三次谐波分量大小相等、相位相同。例如,3.三次谐波的特点,4.三次谐波的流通情况,在单相变压器中：,在三相变压器中：,能否流通，取决于三相绕组的连接方式。,一样可流过单相绕组，故单相变压器的空载电流为尖顶波。,能否流通取决于三相铁心结构。,能通过中线流通,能在三角形内部流通,流通情况,流通情况,二、联结组别和磁路结构对相电动势波形的影响,1YN,y 联结时的电动势波形,一次侧有中线，i03能流通，i0为尖顶波，为正弦波，e 也为正弦波。,2Y,y 联结时的电动势波形,一次侧无中线，i03不能流通，i0为正弦波，为平顶波，=1+3,但3能否流通取决于铁心结构：,（1）对于组式变压器：,3能在铁心中流通，=1+3,E3可达50%E1，使e最大值升高很多，可能击穿绕组绝缘，因此，三相组式变压器不采用Y,y联结。,3只能通过磁阻很大的漏磁路闭合，3很小，基本为正弦波，e 基本为正弦波。,（2）对于心式变压器：,但3通过油箱壁时将产生涡流损耗，造成局部过热，降低变压器的效率。因此，只有小容量（1800kVA以下）三相心式变压器才可以采用Y,y联结。,一次D联结，i03能在三角形内部流通，故i0为尖顶波，为正弦波，e 为正弦波。,3D,y 联结时的电动势波形,4Y,d 联结时的电动势波形,一次Y接无中线，i03=0，i0为正弦波，=1+3为平顶波；其中3在二次绕组中产生e23，并在d接绕组内产生i23；i23建立的磁通23将大大削弱3的作用，因此合成磁通和电动势均接近正弦波。,i23 对3去磁作用,从磁动势平衡关系来看:由于一次侧没有i03与二次侧i23相平衡，因此二次侧i23起励磁电流作用，此时变压器的主磁通由一次侧i01与二次侧i03共同建立，其效果与一次侧单方面提供尖顶波励磁电流的效果是相同的。,二次y接带中线，负载时为 i23 提供通路，与Y,d联结类似，可以改善电动势波形。但由于负载阻抗较大，i23很小，因此电动势波形改善不多。这种联结与Y,y联结一样，只适用于容量较小的三相心式变压器，组式变压器不能采用。,5Y,yn 联结时的电动势波形,结论,（1）因磁饱和：为正弦波时，i0为尖顶波；若i0为正弦波，则为平顶波。尖顶波电流或平顶波磁通可以看成是由基波和三次谐波组成。,（2）为了使相电动势为正弦波，主磁通应为正弦波，这就要求励磁电流为尖 顶波，即要求变压器能为三次谐波电流提供通路。,（5）无论相电动势中有无三次谐波分量，线电动势中都没有三次谐波分量。带中线的星形联结绕组，其线电流（即相电流）中有三次谐波分量；三角形联结绕组，其相电流中有三次谐波分量，线电流中没有三次谐波分量。,（3）单相变压器和采用YN,y、D,y、Y,d联结的三相变压器能为三次谐波电流 提供通路，因此它们的主磁通及相电动势为正弦波。所以大容量变压器多采用Y,d或D,y联结。,本章结束,谢谢观赏,