为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划三相心式变压器省材料,效率高,占地少,成本低,运行维护简单第三章三相变压器3-1三相心式变压器省材料，效率高，占地少，成本低，运行维护简单，但它具有下列缺点：在电站中，为了防止因电气设备的损坏而造成停电事故，往往一相发生事故，整个变压器都要拆换，但如果选用三相组式变压器，一相出了事故只要拆换该相变压器即可，所以三相心式变压器的备用容量是三相组式变压器的三倍，增加了电站成本。在巨型变压器中，选用三相组式变压器，每个单台变压器的容量只有总容量的三分之一，故重量轻，运输方便。由于心式变压器三相磁路不对称，中间铁心柱磁路短，磁阻小，在电压对称时，该相所需励磁电流小。3-2单相变压器的组别用来反映单相变压器两侧绕组电动势或电压之间的相位关系。影响组别的因素有绕组的绕向和首、末端标记。用时钟法表示时，把高压绕组的电动势相量作为时钟的长针，并固定在12点。低压绕组的电动势相量作为短针，其所指的数字即为单相变压器的连接组别号。单相变压器仅有两种组别，记为I，I0或I，I6。我国国家标准规定I，I0为单相变压器的标准组别。3-3三相变压器的连接组别用来反映三相变压器对称运行时，高、低压侧对应的线电动势之间的相位关系。影响组别的因素不仅有绕组的绕向、首末端标记，还有高、低压侧三相绕组的连接方式。用时钟法表示时，把高压绕组的线电动势相量作为时钟的长针，并固定在12点，低压绕组的线电动势相量作为短针，其所指的数字即为三相变压器的连接组别号。三相变压器共有12种组别，其中有6种单数组别和6种偶数组别。3-4Y，y0的含义是高、低压侧三相绕组均为Y接线，低压绕组线电动势与高压绕组线电动势同相位。Y，d11的含义是高压侧三相绕组为Y接线，低压侧三相绕组为接线，低压侧线电动势超前高压侧线电动势30。3-5标准组别有Y，yn0，YN,y0,Y，y0，Y，d11，YN，d11标准组别接线及位形图分别为：见图示但是：无论是Y，yn0、YN,y0还是Y，y0，位形图都有是一样的无论是Y，d11还是YN，d11，位形图也是一样的。Y，yn0YN,y0Y,y0接线：U1V1U1V1W1Nu1v1w1nu1v1w1位形图V1W1w1U1u1Y,d11YN,d11U1V1u1v1w1接线：位形图U1V1W1U1V1W1NV1u1v1w1v13-6(a)(b)V1V1W1w1U1u1U1u1v1Y,d9w1Y,y4(c)(d)V1V1W1v1D,d2w1U1u1v1W1W1W13-7D,y接线K?U1N?U1N?U2N?U2NU1N?3U1NU2NY,d接线K?U1N?U1N3?U2N?U2NU2NY,y接线K?U1N?U1N?UU2N?U2N2NU1ND,d接线K?3-8因为磁路具有饱和特性，只有尖顶波电流才能产生正弦波磁通，因此激磁电流需要有三次谐波分量。如果没有三次谐波电流分量，主磁通将是平顶波,其中含有较大的三次谐波分量，该三次谐波磁通将在绕组中产生三次谐波电动势，三次谐波电动势与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形，绕组承受过电压，从而危及绕组的绝缘。U1N?U1N?U2N?U2N3-9三次谐波电动势大小相等，相位互差360o，即相位相同，因此在d中能够形成环流。而基波电动势大小相等，相位互差1200，任一瞬间三相电动势代数和恒等于0，因而不能在d中形成环流。3-10三相组式变压器由于三相磁路彼此独立，有三次谐波磁通通路。如果采用Y，y接线，三次谐波电流将不能流通，电流为正弦波，由于磁路具有饱和特性，主磁通是平顶波，其中含有较大的三次谐波磁通，相绕组将感应较大的三次谐波电动势，它与基波电动势叠加使相电动势呈尖顶波形，绕组承受过电压，从而危及绝缘。如果采用Y，yn接线，负载时二次侧可以为三次谐波电流提供通路，但由于受到负载阻抗的影响，三次谐波电流不可能大，因而对主磁通波形的改善甚微，也就不能改善电动势波形。心式变压器由于磁路彼此不独立，没有三次谐波磁通通路，三次谐波磁通只能从铁轭中散发出去，经由变压器油及油箱壁构成回路，因磁阻很大，三次谐波磁通很小，因此主磁通近似为正弦波形，相电动势波形也就基本为正弦波。但是由于三次谐波磁通频率为基波频率的3倍，将在经过的箱壁及其它结构件中产生较大的涡流损耗，引起局部过热，并降低变压器效率，因此这两种接线只适用于小容量的三相心式变压器。第四章变压器运行4-1变比相等组别相同短路阻抗的标么值相等，短路阻抗角相等具体分析：变比不等时的并联运行空载运行时的环流一答案1、交流匝数2、答：电源电压不变，变压器一次绕组匝数减少，则每匝线圈的电压增大。由于二次绕组匝数不变，故二次电压将增高。3、答：由电磁感应原理，由于直流电流只能产生恒定的磁通，其，故它不能产生感应电动势，二次绕组就不会有稳定的直流电压。4、冷却加强绝缘5、铁心绕组6、答：铁心用以构成耦合磁通的磁路以减少励磁电流，同时起变压器器身的骨架作用。用硅钢片叠成铁心，是为了提高磁路导磁性能，减少励磁电流和涡流磁滞损耗。7、额定电压空载8、9、解：额定电压额定电流(2)额定电压额定电流二答案1、主磁通漏磁通铁心内传递能量变压器油等漏抗压降2、空载电流的有功分量空载电流的无功分量供空载损耗激磁主磁通3、电源电压电源频率一次绕组匝数铁心材质铁心几何尺寸4、主磁通铁损的等效5、00。6、电源电压频率无关7、越大越小越小8、增加增加增加增加减少9、不变不变10、11、12、13、14、15、答：路径：主磁通为铁心；漏磁通为变压器油等；性质：主磁通与成非线形关系，漏磁通与或成线形关系；大小：主磁通占总磁通的99%以上；漏磁通不足1%；作用：主磁通起传递能量的作用；漏磁通只起漏电抗压降作用。16、答：空载电流分无功分量和有功分量两部分。无功部分激励主磁通；有功部分供给空载损耗。大小与电源电压、频率、一次绕组匝数、铁心材质及铁心几何尺寸等有关。一般电力变压器为%；巨型电力变压器小于1%。17、答：变压器的漏抗对应于漏磁通，由于漏磁通磁路不饱和，漏抗是常数，不随电压电压而变，故电压降低一半时，漏抗不变。18、答：励磁电抗大好，因为，故大其空载电流就小。励磁电抗随磁路饱和而减小，当电源电压降低，磁路饱和程度下降，所以17、略。20、答：变压器空载运行时，尽管没有有功输出，但它仍需从电网中取得功率，这些功率中既有有功功率，又有无功功率，前者供空载时的损耗，后者供激励磁磁通。小负荷用户使用大容量变压器时，在经济技术方面都不利，对电网来说大容量变压器所需励磁功率大，也既所需励磁电流大，而其负载电流又小，从而导致电网的功率因数降低，对电网的经济运行及电压的稳定都不利。对用户而言增加了一次设备的投资，另变压器长时间处于低负荷情况下运行，变压器运行效率低，同时大容量变压器空载损耗大，用户负担的电费增大。三答案1、增大不变2、增大不变3、不变不变不变增大增大。4、5、6、7、答：降低。由外特性曲线知，增大。负载越大，不变。随负(转载于:写论文网:三相心式变压器省材料,效率高,占地少,成本低,运行维护简单)载电流增大而下降。就越大。越大，由磁动势平衡方程式知，大小与负载大小基本无关。不变。不变。因电源电压不变，磁路饱和情况不变，故不变。因漏磁路不饱和，8、答：铁心饱和程度降低。降低。，降低，减少，故饱和程度励磁电流减少。由磁化曲线知，励磁电流随磁通减少而减少。励磁阻抗增大。励磁阻抗随饱和程度下降而增大。铜耗减小。电压降低，铁耗减小。9、答：，减小，故铜耗减小。，故铁耗减小。，空载时I2=0，所以空载时励磁磁动势仅为一次空载磁动势。负载时，四答案1、50。2、负载大小性质变压器短路阻抗3、越大越小越小4、增大增大增大减小减小5、负载大小性质铜耗铁耗铜耗=铁耗7、8、答：9、答：由相量图及磁动势平衡方程知，当负载电流增大时，、），励磁磁动势为一、二次的合成磁动势。10、省略。11、省略。12、省略。一次电流随之增大。又由二次电动势方程式及相量图的增大，二次电压将降低。由式，需减小变比知，由于知，当。，故欲增大不论是降压变压器还是升压变压器，调压的分接头一定在高压侧，对降压变压器，高压侧为一次侧，要减小而对升压变压器，高压侧为二次侧，要减小组匝数。，故需减少一次绕组匝数；，故需增加一次绕五答案：1、组心2、独立相关联(不独立)3、铁心部分铁心、变压器油、油箱壁4、铁心铁心5、绕组绕向首末端标6、绕组绕向首末端标记绕组连接方式7、对应线电压相位关系8、绕组连接方式磁路结构特点9、答：心式变压器中柱Iov稍小,因中柱磁路稍短,磁阻稍小所致.组式变压器三相空载电流相等,因三相磁路对称,三相磁阻相等.10、答:三相心式变压器比同容量组式变压器体积小,省材料,占地面积小,成本低,运行维护简单.而三相组式变压器按每台单相变压器的尺寸,重量来比较,三相心式变压器小,故运行方便,另外三相组式变压器的总容量大(为一台单相的3倍),其备用容量小(只须一台单相变压器容量)。11、答:I，I0表示高,低压为单相绕组,0表示低压侧电动势(电压)与高压侧电动势(电压)同相。Y，d11表示三相变压器高压侧为Y接线，低压侧为d接线，低压侧线电压(或电动势)滞后高压侧对应线电压(或电动势)330。12、答:Y，y0；YN，y0；Y，yn0；Y，d11和YN，d11。六答案1、正弦正弦正弦正弦2、正弦平顶尖顶正弦3、4、5、答:因为磁路独立，对空载电流无影响，但二次侧感应电动势不对称。带负载后，二次侧电流不对称，引起一次侧电流不对称，把二次侧V1，V2对调即可。6、答:由于Y,y接线，无3次谐波空载电流通路，空载电流为正弦波，主磁通波形取决于变压器磁路状况。由于心式变压器磁路不独立，三相同相的3次谐波磁通很难在铁心中构成回路，它只能借助于变压器油和箱壁构成回路，其磁阻很大，3次谐波磁通很小，故主磁通基本为正弦波，因而电动势波形基本为正弦波。因为大容量心式变压器的3次谐波主磁通会在油箱壁产生较大环流，使油箱发热，故只允许小容量心式变压器采用。7、答:三相组式变压器不能采用及接线的原因:其磁路独立,构成3次谐波磁通通路，主磁通为平顶波，从而感应出尖顶波电动势；在不对称运行时，由于各项磁路独立，有零序磁通通路，感应出零序电动势，叠加在各相电压上，使中性点移位，以致不能承担单相负载。三相心式变压器磁路不独立，相位一致的3次谐波磁通和零序磁通