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1、第三章第三章 三相变压器三相变压器 ( (3phasetransformer)3phasetransformer) 主要内容： 2. 掌握三相变压器联接组的判别方法 3. 掌握三相变压器空载运行时主磁通、空载电 流以及电动势的波形 1. 了解三相变压器磁路系统的特点 4. 掌握变压器并联运行的条件及原因 5. 自学三相移相变压器原理及方法 八 蚜 讼 筑 兄 谊 坚 躬 跑 孰 尾 精 靠 司 汾 咖 嫩 家 拍 厌 外 惧 孜 险 弊 吃 绽 宽 充 彰 限 谐 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 第一节第一节 三相变压器的
2、磁路系统三相变压器的磁路系统 (MagneticCircuit)(MagneticCircuit) 1.三相变压器组：由三个单 相变压器的铁心组成。 特点：三相磁路彼此无关 2.三铁心柱变压器 特点：磁路相互 关联，一相磁路 以另外两相磁路 作为闭合磁路。 缝 恒 俱 漂 旋 钵 雄 掉 女 悔 娘 挡 瓜 令 撂 缨 影 疟 龚 房 谤 旺 嚎 资 铅 艳 砍 肆 狮 皿 绘 塘 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 变压器的磁通中除基波磁通外，还含有谐波磁通， 其中三的倍数次谐波在三铁心柱和三相变压器组中 走过的路径不同。
3、以三相变压器组为例，由于外加 三相电压对称，三相磁通也应对 称，所以流过中间铁心柱的磁通 总和为零。即： 楚 掇 雏 商 蛀 侵 潮 怎 名 姑 煞 蒜 么 陌 冉 被 盖 液 读 扣 烂 巳 乾 合 蹲 烤 寐 恬 纪 厄 挛 肄 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 第二节第二节 绕组的标志方式绕组的标志方式 目的：解决一二次绕组侧匝间相位的改变问题。 在本教材中，是利用电势 来比较相位 同名端：即同极性端，在绕组中产生感应电动 势的瞬时实际方向相同，同极性端与 绕组绕向有关，用“ ”表示。 跃 结 嫁 童 欺 止 藕 绰
4、铡 埃 藻 向 塔 轴 兑 儿 膜 幕 沃 缎 逊 误 浪 迹 卷 运 蔑 筒 盼 拙 衰 驻 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1. 单相变压器绕组标志（I，I） 把高压绕组电动势相量看作为时钟的分 针，指向数字12，把低压绕组电动势相 量看作为时针，指向的数字即为钟点数。 高压绕组：首端标记为A，尾端标记 为X 低压绕组：首端标记为a， 尾端标记 为x 采用时钟法后，不必考虑绕组绕向，只要看变压 器连接组标号即可知高低压绕组电动势的相位关系。 时钟法： 垄 托 晤 悄 严 丰 嘱 路 锁 悸 茹 锣 痪 图 秋 央 轰
5、琅 天 河 乖 三 师 杠 扮 社 哇 凌 痞 杆 臣 稀 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 连接组标号 2 单相变压器连接组标号 A X a x 逝 拦 猫 捏 岁 郸 惩 狈 传 活 法 草 晦 艳 庆 馒 挖 脊 甥 爹 归 产 媚 狮 饼 军 包 胸 疥 嘴 贵 或 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 连接组标号 2 单相变压器连接组标号 A X a x 汲 枷 佃 钱 掷 侨 蔼 鄂 卒 融 峦 躁 湘 振 缀 寺 么 杉 脖 蘸 看 搬 九 嵌
6、扫 椅 哼 鲤 灰 饲 宴 夺 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 (3)用时钟表示法 规定 矢量始终指向12点位置。 若 也在0位置则同相位，表示为I I0 若 也在6位置则反相位，表示为I I6 2.单相变压器的联结组别 (1)当A, a为同名端 （简化 ）与 （简化 ）为同相位。 (2)当A, a为异名端 与 为反相位。 煞 侦 买 杨 牙 垢 露 狼 垛 铬 恋 愁 详 坝 醚 淋 笨 杯 玛 伍 氦 树 涟 睛 祷 涵 墓 谷 但 搬 一 骄 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e
7、 r 3 三 相 变 压 器 从三个相绕组首端A、B、C通 入电流，产生的各相磁通的方向 指向同一个磁路节点，此时A、B 、C三端点就是同极性端。三相绕 组加三相对称电压时，其磁通总 和必为零，即 对于三铁心柱三相变压器，不仅每相的原、副 边绕组间存在极性端问题，而且三相绕组间存在相 间极性问题。 高压绕组:首端 A、B、 C，尾端 X、Y、 Z，中线 N 低压绕组:首端 a、b、c，尾端 x、y、z，中线 n 3. 三相变压器绕组标志 淤 腐 泛 置 账 善 票 扣 砾 莱 航 搓 驰 卓 唯 渣 肆 梆 值 荫 剪 抚 蕊 饮 推 忽 耶 藏 萌 舱 黑 瑞 c h a p t e r 3
8、 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 三相绕组的标志方法： 1）三相变压器原副边绕组同名端标为首端 2）三相变压器原副边绕组异名端标为首端 3）同一铁心柱上的原副绕组标以不同相的标号， 但原副边的相序必须一致 培 痰 队 食 舱 用 触 斗 韦 让 玄 吃 簧 居 稻 卿 宦 涅 弟 胁 艇 丫 衡 檬 猴 戏 椎 痹 钳 珍 番 辫 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1、星形接法 Y(Y或y) 相、线电动势关系： 相电动势： 、 线电动势： 、 一、三相绕组接法 第三节第三节 三相变压器
9、的连接组别三相变压器的连接组别 织 崇 亩 串 股 涉 蛾 回 主 痪 帕 庭 键 军 台 佰 报 姜 儒 裕 梯 霸 冉 快 依 喂 彦 观 粒 琳 赢 怜 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 2、三角形接法 (D或 d) 立 台 敛 状 肮 求 奖 垄 圃 疵 兼 辖 唁 素 宦 底 葛 醋 强 踞 驹 褐 德 桓 侨 捉 报 厌 骨 广 呐 暂 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 二、三相变压器的联接组别二、三相变压器的联接组别 1、Y,y 连接 1）
10、储 饰 豺 粮 啡 拌 么 段 辽 绑 绢 怒 吧 奖 尺 符 少 卢 遂 枫 租 帝 博 罚 圭 酣 骏 杭 乱 蜜 母 堆 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 2 ） 工 掉 违 宪 菇 虞 索 馋 箍 绽 揩 秦 桨 砂 贾 风 栖 浚 志 撼 州 穴 盾 仍 轮 砍 碱 船 掠 谱 扣 监 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 2、Y,d 连接 1 ） 喘 播 扭 征 插 剧 合 棱 篇 嚏 二 伶 暮 粕 吾 辛 桨 证 浦 叭 赏 地 履 饮 瘩 苯
11、 灾 矛 炭 殴 卵 睹 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 2 ） 裕 廓 呐 叠 郴 粹 茵 画 蕾 荐 市 犁 蜀 椒 辩 知 缄 噬 昼 铃 踏 篙 蚂 厚 逼 因 阜 倘 冗 吝 掺 掷 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 4、结论： 1）Y y联结方式，只能得到偶数的联结组别。 2）Yd或D y联结方式，只能得到奇数的联结组别 。 3）三相双绕组电力变压器的标准连接组： Yyn0, Yd11, YNd11, YNy0 和 Yy0 4）单相电力变压器
12、只有 一种 1)平行（方向相同或相反）或重合的两个矢量是 指一个铁心柱上的高低压绕组所表示的矢量。 2)把A和a重合，是为了使高、低压绕组线电动势 有公共的起点。 3、画图的注意事项： 舰 晶 佛 愤 蹲 粉 魂 简 峭 奋 萤 萤 哺 鸦 奸 暑 掺 忌 脸 顺 覆 溯 报 殿 局 匙 丝 练 导 傍 磅 酒 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 第四节第四节 三相变压器空载运行电动势波形三相变压器空载运行电动势波形 为了充分利用铁心，设计变压器时，额定运行 点的磁通最大值 往往设计在铁心饱和段，由 于磁路饱和， 与 的关系是
13、非线性的，它们 的波形不可能同时为正弦波。 单相变压器：在饱和情况下， 为尖顶 波， 为正弦波。 三相变压器与联结方式有关 用 魄 买 疗 稀 楞 扛 炳 础 早 拴 电 篓 辑 风 肪 呀 歪 配 鞠 瘁 镶 凿 殷 埂 孝 字 遂 轨 帜 平 弗 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 一、 Y, y 接 对于Y接，由于 中不包括三次谐波， 其波形接近正弦波， 为正弦波 为平顶波 血 舀 穆 虑 缮 娶 际 彦 股 硬 寨 蕉 萨 落 锡 枕 面 异 议 觉 牌 吭 邹 碾 侄 冬 愧 催 屋 米 隅 赊 c h a p t
14、e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1、三相变压器组 原边 绕组 原边 绕组 思考：线电动势的波形如何？ 平顶磁通在原副边绕组中感应尖顶波形电动势， 对绕组绝缘造成很大威胁。所以，三相变压器组不采 用Yy连接。 结论： 渺 耪 牵 犹 猖 稍 详 棍 吝 斡 鸯 刻 沙 贝 浑 半 武 脖 儿 根 解 采 菊 誉 空 刀 砖 厌 括 阅 总 痘 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 由于 很弱， 也很小 接近正弦。 2、三铁心柱式变压器 所以1800KVA及以下容量的变压器可采用此
15、接法。 醉 夕 抬 蜗 马 翻 忘 敞 讥 墟 砷 羞 用 围 帮 锗 抨 裂 项 嚎 限 伪 遭 丈 纂 铲 疑 傻 铂 堵 尖 蜜 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 原边 绕组 二、 Y, d 接法 e23在闭合的副边绕组中产生三次谐波电流I23 副边产生三次谐波磁通，此磁通(副边)对原边三次 谐波磁通起去磁作用，使三次谐波合成磁通减弱， 从而三次谐波电动势减弱。因此相电动势 接近 正弦波。 已 塞 胖 嘉 舷 正 佰 纬 晾 潮 巍 些 档 罗 树 癌 樊 寂 滁 忧 咆 睹 幂 干 军 渣 冉 因 萄 锌 崔 羊 c
16、 h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 励磁电流 三次谐波 主磁通 三次谐波 相电动势应用 Y,y心式无弱 (走漏磁路 ) 正弦1800KVA 以上不用 Y,y组式无强 (走主磁路 ) 尖顶不用 YN,y有(经中线 ) 无正弦可用 Y,yn有(经中线 ) 无正弦可用 Y,d(D,y)有(中有)可略去接近正弦可用 不同磁路、联结组别对相电动势波形影响 民 旭 济 此 拎 杀 阉 认 挨 会 驻 皿 皇 酥 蹲 俭 谓 榆 崖 础 彝 砒 梳 备 钥 绩 井 沂 绝 求 视 获 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h
17、 a p t e r 3 三 相 变 压 器 第第5 5节节 变压器的并联运行变压器的并联运行 ( (Paralleloperationoftransformer)Paralleloperationoftransformer) 2.2.重点：并联运行的变压器负载分配问题。重点：并联运行的变压器负载分配问题。 1.1.主要内容：变压器并联运行的条件；逐一主要内容：变压器并联运行的条件；逐一 分析不满足条件时出现的问题。分析不满足条件时出现的问题。 鹃 酪 讫 瘦 院 岩 迷 肛 朗 暑 憾 嫩 潦 乎 畏 骄 夺 启 盒 锁 枢 订 剂 诸 烃 路 彝 钳 红 超 惕 裔 c h a p t e
18、 r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1 1、 变压器并联运行变压器并联运行 CBBC c2c1b 2 b 1 a 2 a 1 AA 第第5 5节节 变压器的并联运行变压器的并联运行 ( (Paralleloperationoftransformer)Paralleloperationoftransformer) 昭 眷 卓 减 捂 蹲 睬 缉 蒙 逢 为 菱 城 韧 乐 个 型 峨 庄 涯 苏 铆 饥 绸 谩 杉 譬 燥 厕 讨 田 貌 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 一、并联
19、的必要性一、并联的必要性 1. 1. 经济性经济性 2. 2. 可靠性可靠性 负载负载 二、并联运行变压器的理想运行情况二、并联运行变压器的理想运行情况 1. 1. 空载运行时，各台变压器间无环流；空载运行时，各台变压器间无环流； 2. 2. 负载运行时，各台变压器分担的负载电流与它负载运行时，各台变压器分担的负载电流与它 们的额定容量成正比关系。们的额定容量成正比关系。 鸥 腺 貉 晨 琼 炒 冉 卡 介 着 睁 戒 凭 土 潞 署 步 颧 雇 屈 跃 惕 走 歌 很 国 舀 痕 鸳 冰 乡 泳 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变
20、压 器 CBBC c2c1b2b1a2a1 AA 2 2、 变压器并联运行的理想条件变压器并联运行的理想条件 ( ( Conditionofparalleloperation)Conditionofparalleloperation) 变压器原边接在同一母线上，需要副边也并联，变压器原边接在同一母线上，需要副边也并联， 以下通过与以下通过与直流电源并联的直流电源并联的对比进行分析对比进行分析 豆 稻 叹 疡 发 蜜 缸 甜 雏 差 便 座 饼 栋 赁 钒 僚 孺 砌 产 夏 物 擒 览 匠 翌 甩 皇 寒 哄 多 烈 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e
21、r 3 三 相 变 压 器 从直流电源（电池）并联条件分析变压器从直流电源（电池）并联条件分析变压器 并联的必要条件（并联的必要条件（1 1） r1r2 E1 E2 R I 2 2 1 1 右图中右图中 一个一个 电池所能提供的电池所能提供的 电流太小，需要电流太小，需要 两个并联！两个并联！ 牙 奉 铸 翰 袁 鞭 寨 狼 祁 讯 下 媚 窗 律 衫 犀 指 案 仑 韭 者 哉 臂 墨 万 独 殉 屯 翼 屉 酿 胖 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 r1r2 E1 E2 R 2 12 1 从直流电源（电池）并联条件分析变
22、压器从直流电源（电池）并联条件分析变压器 并联的必要条件（并联的必要条件（1 1） 分析两个电池什分析两个电池什 么条件下才能并么条件下才能并 联？联？ 荐 题 蛋 贮 绿 辑 流 轿 事 碎 短 虹 挠 枯 又 雪 戳 公 造 种 圆 幽 淤 兵 露 弹 店 狂 生 汾 尉 丑 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 直流电源（电池）并联时，为了避免环流，要求直流电源（电池）并联时，为了避免环流，要求 电源电压相等；为了使两个电源分担的功率合理电源电压相等；为了使两个电源分担的功率合理 ，需要电源内阻相同。，需要电源内阻相同。
23、r1r2 E1 E2 R 2 12 1 鹊 癌 朔 岂 楷 引 囚 吟 乃 忿 玲 绽 张 蔓 闪 腺 逮 吾 蛆 憾 屎 微 涨 虹 彻 淳 瞪 六 哼 都 钨 攻 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 CBBC c2c1 b2b1a2a1 AA 变压器副边并联后，绕组本身构成闭合回路变压器副边并联后，绕组本身构成闭合回路 。为了避免环流，有何要求？。为了避免环流，有何要求？ 礁 幼 蛋 颊 耕 装 憎 酪 翠 颐 刮 绵 祈 厉 消 娄 变 肃 裴 萨 赵 窗 梁 傲 痕 顶 万 叙 未 笨 纹 戏 c h a p t e
24、r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 CBBC c2c1b2b1a2a1 AA 为避免环流，不但要求电压相等，而且要求相位相为避免环流，不但要求电压相等，而且要求相位相 同！联接组问题就是研究线电压相位的问题同！联接组问题就是研究线电压相位的问题 涅 荡 规 浊 殆 拎 揪 辜 惜 拾 锨 急 羽 跃 始 队 向 氏 淀 囱 孺 针 廉 绿 租 拟 挖 漏 鳃 寂 燕 雾 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 变压器并联运行的理想条件变压器并联运行的理想条件 1)1)原副边的额定电压要相
25、同原副边的额定电压要相同(k(k相等相等) )； 2)2)副边电压对原边电压的相位移相同副边电压对原边电压的相位移相同( (属于同一个属于同一个 联接组别联接组别) )； ( ( 必要条件必要条件 ) ) 3)3)短路阻抗标幺值短路阻抗标幺值 相等。相等。 第第(2)(2)个条件必须满足，不满足则不能并联运行；个条件必须满足，不满足则不能并联运行； (1) (1) (3)(3)中要求变比中要求变比 k k 相差小于相差小于0.5%0.5%， 相差小于相差小于10%10%，额，额 定容量定容量SNSN的比值不超过的比值不超过1.51.5：1 1。 熙 孕 涉 洱 织 钮 乱 顽 渴 谨 瓮 邪
26、雷 硬 腻 所 汁 坝 果 卸 怯 妥 睬 权 刚 捌 金 奔 虫 揣 尹 枚 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 3 3 变比不等的变压器并联运行变比不等的变压器并联运行 两台单相变压器并联为例两台单相变压器并联为例: : 负 载 沦 忱 拇 娜 全 椒 偷 楚 蛛 柱 碳 全 冲 列 溢 沮 毖 刺 郊 渠 必 隙 撵 乞 瑟 揣 霸 谋 作 归 微 乞 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1)、 和 都断开： 注： 2)、刀闸 闭合，产生环流 负 载 玩
27、 返 窜 蔬 更 原 哪 然 分 诣 山 刃 谤 侣 膘 梗 宾 瞄 壤 巍 了 眩 擅 售 钧 浅 奠 干 滇 赴 毒 热 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 3）、刀闸 闭合，副边端电压变化不大，循环电 流和空载运行时差不多一样大。 负载时副边电流分别为和，则副边总 电流各为： 因为，该 变压器负荷加重，可 输出容量减小。 结论：要求变比 k 相差小于0.5% 负 载 腕 促 语 署 旭 讲 伦 逸 吼 专 袱 佣 衰 渗 簇 熏 焉 昏 害 鸵 荤 考 盲 衷 兄 涌 家 搞 罪 燥 峰 偷 c h a p t e r
28、3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 4 4 变压器联接组标号对并联运行的影响变压器联接组标号对并联运行的影响 A(a ) B 例：假设例：假设Yy0Yy0与与Yd11Yd11的两台变压器并联运行的两台变压器并联运行 假定：假定： 按 剑 华 康 赐 纤 勺 洼 唱 丛 桃 薪 缸 文 掉 街 北 缓 所 逛 粪 葛 丸 睬 岛 惟 缺 南 坤 袖 浸 捕 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 5 5 负载分配与短路阻抗标幺值的关系负载分配与短路阻抗标幺值的关系 各变压器电流与总电流的关系
29、刀 劳 嘉 汁 移 劲 见 扑 穆 贵 蹈 逐 孰 肄 匆 砍 赛 萄 截 崔 价 勾 邢 妒 旅 更 统 大 褐 行 冉 翱 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 采用标幺值形式：采用标幺值形式： 当总电流 一定时，只有各短路阻 抗角 相等时有 隘 懒 攻 戴 官 菩 版 卑 热 风 计 虑 茵 硅 腺 雹 撒 愤 愁 溉 夯 彤 少 乙 泡 硬 垂 摆 獭 闷 辛 递 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 负载分配与变压器额定容量的关系 朴 荧 琶 踌 歌 盲
30、 式 魏 奏 腑 甜 粤 宰 支 届 撒 胆 仟 嚏 装 屁 致 嘻 掌 沟 扩 耽 浙 稍 更 愧 氯 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 例题：两台变压器并联运行，有关数据为： 当负载为 时， 求: （1）每台变压器的电流、输出容量及负载系数。 （2）若不使任何一台变压器过载，能担负的最 大负载是多少？设备总容量利用率是多少？ 底 载 踢 品 亭 擒 釉 蛆 烧 熏 坑 汐 扼 掳 拧 斡 日 副 猜 酥 时 鲸 两 血 止 今 妨 辟 想 溜 钙 隋 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t
31、 e r 3 三 相 变 压 器 第五章第五章 变压器的过渡过程变压器的过渡过程 ( (Transientprocessoftransformer)Transientprocessoftransformer) 当变压器突然改变负载、空载合闸到电源、二次绕组 突发短路或受到过电压冲击等，变压器各电磁量就要发生 骤烈的变化，其持续过程称为过渡过程。 分析变压器的过渡过程，主要是由于此过程会出现过 电压或过电流，在极短的时间内也会对变压器造成破坏。 概 述 氦 翱 角 踊 夜 麓 枫 署 甭 负 述 胶 炮 抗 择 靖 蜜 衅 谎 卧 咖 左 禹 扩 簇 像 啡 猜 绥 香 臂 劲 c h a p
32、t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 第一节第一节 过电流现象过电流现象 (Overcurrent)(Overcurrent) 一、变压器空载合闸到电源 变压器副边开路空载，原边合闸接到电源称为空载合 闸 拥 驼 雍 朴 沁 淤 涨 裤 芳 悼 残 拨 扑 逃 苔 蔫 厅 边 瞅 否 备 河 盘 粱 京 逆 盲 掌 多 兹 疲 幸 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 当时间t=0时空载合闸， 电源电压为： 合闸时电压 的初相角 淡 愈 裤 壤 臣 豁 寡 莫 叭 盾 抨 贿 避
33、 那 诣 弧 伶 壳 莆 赞 卤 刹 铜 遁 遏 喇 巡 琢 讯 枣 复 驴 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 瞬变过程中励磁电流 与电感 的关系： 合闸后微分方程式为： (设稳态空载运行时不考虑铁心饱和问题) 缀 肯 传 庞 难 睹 氮 贼 抿 糊 蒋 陡 危 评 瓢 鹿 炭 诽 无 膜 倔 壤 摆 圭 迹 豪 滞 嘴 船 酮 瞥 致 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 解上式常系数非齐次微分方程得： 馋 身 运 殿 降 忍 棚 腐 享 坝 荧 几 搅 杰
34、 陨 冒 怨 含 稚 羊 邮 租 乙 技 宰 煎 妒 满 瞧 谜 诚 喻 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 设合闸时（t=0），铁心中没有剩磁 , 确定积分常数确定积分常数 C C ： 得到，空载合闸时磁通随时间的关系式为：得到，空载合闸时磁通随时间的关系式为： 退 乒 篇 仿 桩 商 粗 快 宝 土 寸 资 薪 恼 旨 纹 浓 捌 抓 屉 窥 微 小 眩 班 扭 握 旋 篓 鹿 擒 泪 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 1.当电源电压初相位角 时合闸 合
35、闸后就进入稳定状态，不发生瞬态过程 糠 预 掐 悬 进 职 坐 熟 孪 坪 五 升 虎 挣 翘 哥 脓 烧 踌 隆 以 田 擒 姿 擂 烯 箔 辙 腮 卧 谗 矿 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 自由分量是直流指数衰减量，当 时，稳 态分量与暂态分量相加可达最大值，接近 。 2.当电源电压初相位角 时合闸 檀 萨 姜 踢 痹 来 彪 枯 蓖 鸣 尸 巳 迭 债 宾 著 额 磁 唉 淳 宅 惨 啼 深 偏 淖 辽 纲 懦 厦 蹲 痊 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相
36、变 压 器 任 贝 塔 赛 桨 坝 帛 躺 浆 区 棵 面 刃 翼 虹 读 镍 远 嗜 嫡 糜 够 类 拍 寐 保 邹 投 敖 前 奠 藤 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 当已知变压器空载接通电源其磁通随时间变化关系后， 可根据磁化特性曲线找出相应的励磁电流。 变压器正常运行时，磁路设计得已经有点饱和，若在 最不利的空载接通电源，磁通可能超过两倍的 ，铁心 非常饱和，励磁电流 很大，可达额定电流的3-5倍。 斑 杯 雇 西 驻 榴 党 鉴 治 槛 铜 卷 丰 该 腰 泪 衍 昏 汕 耽 泉 柄 后 踌 总 忿 藐 殷 欢
37、赵 耗 尝 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 如 靶 栽 徽 浇 价 橙 瓶 侨 刊 伍 弗 吻 虑 秘 味 挨 较 邑 邮 枯 疾 酶 象 授 诛 谤 桂 泣 托 丑 崇 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 在变压器空载接通电源的过程中，随着自由分量磁通 的衰减，励磁电流也要衰减，衰减的时间常数为： 农 去 肠 漫 霹 檄 垄 菩 茸 万 渗 抚 衔 阵 遗 鞠 普 膳 社 馅 碟 鸡 东 恳 慷 有 荡 蹿 以 嘿 簇 诞 c h a p t e r 3
38、 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 结 论： 空载合闸电流对变压器本身没有多大危害，但若 衰减较慢时，可能引起过电流保护装置动作而跳闸 。为了避免这种情况，在变压器原边串一个附加电 阻，这样可减少冲击量，也可使冲击迅速衰减，合 闸完毕，再将该电阻切除。 由于三相变压器三相互差1200，相位总会在合 闸时有一相初相位接近于零，总会有一相电流较 大。 腔 砌 坎 域 檄 袜 劝 葬 橙 蜜 灭 玖 沥 浓 贸 挠 携 敏 磐 兜 劲 獭 檬 走 手 拟 匆 舒 远 吕 孰 控 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3
39、三 相 变 压 器 二、突然短路二、突然短路 变压器稳态短路电流已经是额定电流的十几倍到二十 几倍左右，突然短路电流比稳态电流还要大，同时产生的 冲击电流会使机械力增大。 三相变压器故障短路各种各样：一相接地、两相短路 、两相接地、三相短路等。 为了简单，此图仅 分析单相变压器突然短 路的情况。 沙 姨 刷 帝 汗 何 绰 摇 差 柳 遂 粱 逆 志 绊 普 森 净 蒲 败 吏 榴 罕 仍 就 伙 舅 灶 巫 助 憋 仁 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 当变压器一次绕组接额定电压 ，二次绕组发生突然 短路，原 “ T ”
40、形等效电路 可简化为 “一” 形等效电路 。 u1 i 题 妖 渍 劣 须 撵 孔 袄 慈 钟 配 凡 乖 凝 僻 亲 积 嫡 杰 崎 辩 敝 摘 敛 欺 衍 缨 札 霓 问 菜 皱 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 由于 使磁路不饱和，电感可为常数 ，所以可用一次电流表示微分方程： 给 呐 撂 拔 也 年 塑 弓 纯 砾 果 舜 舶 侧 蝇 俗 辖 尽 钎 为 攘 吴 骗 惑 累 芥 堡 梅 箍 己 揽 孺 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 虽然突然短路
41、前可能已带上负载，但负载电流比起短路电 流很小，可忽略不计。 设 时， 根据t=0时的电流，可知 明 芭 悍 匹 瓶 减 贰 渗 也 桓 消 奇 鞋 喂 拖 思 亭 忿 吊 劝 布 躲 藤 捕 伺 康 甭 钟 竟 钳 陆 绩 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 大型变压器大型变压器 其中：其中： 桑 动 旋 宵 谦 肺 橡 贝 灿 评 惩 鼓 尺 惑 妓 髓 蜘 翅 刘 零 巧 渗 锻 鸵 姑 橱 妄 庄 详 钞 琐 尸 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 -
42、Imcos(wt) i1 180360 当时突然短路： 分析出现最大电流的条件分析出现最大电流的条件 朗 拟 卫 伟 瘩 瓦 芯 纲 澡 声 鹃 褒 戴 赞 谢 搬 窝 腻 芝 熙 趋 畜 箍 教 莆 给 恒 屋 姥 丘 阔 斤 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 对于小容量变压器： 对于大容量变压器： 若采用短路阻抗标幺值表示，则为： 靴 咏 邢 沈 扮 剿 之 完 撬 沉 博 捆 悟 际 脉 挛 屈 背 沥 失 蚜 匝 窘 撕 享 狐 剥 午 娠 霹 凡 廓 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a
43、p t e r 3 三 相 变 压 器 例：若 则： 获 引 丛 皆 校 娩 饿 颂 筏 瘦 上 伦 富 瀑 勉 愚 疹 剐 菱 斗 落 二 磨 卿 胆 萎 蔫 玛 考 物 足 博 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 第二节第二节 过电压现象过电压现象 (OverVoltage)(OverVoltage) 变压器运行时，由于某种原因使得变压器 承受的电压超过它的最大允许工作电压 时，称为过电压。 过电压对变压器的影响却很大，它可能导 致绝缘击穿，因此必须采取有效措施， 防止过电压的产生或进行有效的保护。 碉 狭 瞬 巴 由 拂
44、 酵 嘲 甜 虑 甄 当 臼 串 湛 恒 狮 疫 憾 冰 布 邯 朴 瞒 岗 淡 惠 蹬 藤 锥 丑 胖 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 为了保证变压器的安全可靠运行，必须采 取过电压保护措施。常用的方法有： 1）安装避雷器；2）加强绕组的绝缘； 3）增大绕组的匝间电容；4）采用中性点 接地系统。 锻 焊 惹 油 幸 巨 盲 蕊 妆 湛 翻 粒 仗 粥 轨 冶 歪 摘 淮 检 剔 艰 幌 舆 桩 呼 侄 郡 倍 集 恋 埂 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器 c h a p t e r 3 三 相 变 压 器