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变压器的概念与诠释

时间:2014-07-03 08:46 来源:电工之家 作者:编辑部

变压器的概念:

变压器是长期工作设备,一次侧要长期接在电网上运行,铁耗总存在。一般电力变压器的最大效率发生在负载率β=0.5~0.6.
例题
1三相变压器的磁路、联接组、电动势波形
2三相变压器的磁路系统
三相组式变压器:由三个单相变压器组成的三相变压器,亦称三相变压器组。其特点是:三相磁路彼此无关,各相之间有电的联系; 三相主磁通φA,φB,φC 对称,三相空载电流对称;适合于巨型变压器。
三相心式变压器:有铁轭把三个铁心柱连在一起。特点:三相磁路彼此相关,且各相磁路长度不等。当外施三相对称电压时,三相空载电流不等,但对变压器负载运行影响极小;适合于中小容量变压器。
3 三相变压器的电路系统-----联接组
联接法
出线标志规定

绕组名称 首端 末端 中性点   
高压绕组 A,B,C X,Y,Z O   
低压绕组 a,b,c x,y,z o 
星型联接                     角型联接                                   
我国三相变压器常用连接法有:Y/Y0(Yy0),Y/Δ(Yd),Y0/Δ(Y0d)     0---表示中线联接组
联接组:用来表示变压器一次侧和二次侧对应的线电势(线电压)之间相位关系。
时钟表示法:把高压绕组电势相量作为长针始终指向0点,将低压绕组电势相量作为短针,则短针指向的数字就是联接组号。
单相变压器联接组
1高低压绕组感应电动势同相位(标准联接组)
2高低压绕组感应电动势同相位三相变压器联接组
Yy联接组号有0,2,4,6,8,10
Yd联接组号有1,3,5,7,9,11
容量小于1600kVA时,用Yy0 or Dy11;容量大于1600 kVA时,采用Yd11   or   Dy11
4 三相变压器绕组联接法和磁路系统对空载电动势波形的影响
分析单相变压器时,知道:电源电压正弦波,感应电动势也是正弦波,磁通必然是正弦波。  
但是对于三相变压器,由于一次侧三相绕组接法不同,空载电流3次谐波分量能否流通与绕组接法有关;磁通波形同样受到较大的影响,与磁路结构有关。Yy联接的三相变压器
一次侧Y接,使得3次谐波电流无法流通,励磁电流近似为正弦形。磁通波形畸变为平顶波,含有3、5、7等次谐波。3次谐波作用更大。当
(1) 三相组式变压器:由于磁路独立,

(2) 三次谐波与主磁通流过同

(3) 样路径,

(4) 在原副边绕组中感应电动势,

(5) 可以达到基波幅值的45%~60%,

(6) 相电动势中的谐波含量非常大,

(7) 可能会烧毁绝缘。

(8) 线电动势仍然近似正弦(因为Y接法)。三相组式变压器不

(9) 能采用Yy接法。
(10) 三相心式变压器:由于磁路相关,

(11) 三相同

(12) 相位的三次谐波磁通不

(13) 能沿着主磁路铁心闭合,

(14) 只能沿着油、油箱壁闭合。三次谐波作用很小,

(15) 使得主磁通为正弦形,

(16) 感应相电动势也为正弦形。三次谐波磁通通过油箱壁或其它铁构件闭合,

(17) 会产生涡流损耗,

(18) 效率降低。容量低于1600kVA 变压器采用这种联接组。
Dy及Yd联接的变压器

(19) 一次侧D接,

(20) 三次谐波电流可以流通,

(21) 励磁电流尖顶波,

容量大于1600kVA的变压器,总有一方接成三角形,就是为了获得正弦磁通与电势。