文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 第三章 三相变压器

第三章 三相变压器

第三章  三相变压器
第三章  三相变压器

第三章 三相变压器

§3-1.三相变压器的磁路

1.三相变压器组

三相变压器的磁路系统可分为各相磁路彼此独立和各相磁路彼此相关的两类。

图3-1 三相组成磁路系统

三相是由变压器由三个单相磁通沿各自的磁路闭合,彼此毫

无关系,所以三相变压器组的磁路系统属于彼此无关的一种。当原边加上三相对称电压时, 变压器组成的,由于各相的三相主磁通?

φA,?

φB,?

φ特点:(1)三相磁路彼此无关相互独立

C 也是对称的,因此三相空载电流也是对称的。 ?

?

?

(2)三相磁通对称φA ,φB ,φ大小相等,互差120o (3)三相激磁电流对称

2.三相相磁通对称其总和A+ B C=0,即在任何瞬间,中间芯柱磁通为零,所以在结构上可省去中间的芯柱。

外两相的磁路闭合,故属于各相磁路彼此相关的一种。

(2)三相磁通代数和为零 C 心式变压器

三个单相铁芯由于三?

φ?

φ+?

φ三相磁能的流通均以其它两相为回路,为了简便,把三个芯板排列在芯柱同一平面上。

在这种磁路中,因每相主磁通都要借另而且三相磁路长度不相等,B 相最短,A、C 磁路较长的i ,i 相等,i 较小,但与A 0oC oB 外接电压相比,如电压对称,仍然认为三相电流对称。

特点:(1)三相磁路彼此相关 (3)三相的空载电流不对称

由于与负载电流相比,励磁电流很小,如负载对称,仍可认为三相电流对称。

三相芯式变压器的磁路系统

§3-2.三相变压器的电路系统——联接组

1.单相变压器(1)同名端(同极性端)

个绕组而言无极性,但当两个绕组同时链着一个磁通极性。

“●”表示。

首末a )图:当

图3-2

绕组的标志方式

由于感应电动势是交变的,对于一时,感应电动势存在着相对例如,在某一瞬间,高压绕组正电位,则低压绕组必定有一个端点也为正电位,把这两个极性相同的端点称为同极性端,用

图3-3 端的两种标法

(dt

d Φ

增加时,根据楞次定律,两个绕组感应电势瞬时实际方向应从2指向1,4椤次指向3。因为定律说:当磁通增加o >dt

d

Φ

时,产生感应电动势,如能产生电流,该电

流又能产生磁通的话,该磁通的作用是企图阻止原磁通的增加。 所以:、为同极性端。、为同极性端或者说:

13 24。

同名端的确定:当电流都从同名端流入时,它们产生的磁通方向应该是一致的。(b )图,时o dt

d >Φ

由于绕向不同,当

,实际的方向是2指向1,3指向4。所以1、4为同 a 均称首端 (2)两种标志方式

端) 首端——I,I6标志(A 与X 为同名端) 是几点。 (2)凡是同名端标为首端为I,I0,凡是异各端标为首端的为I,I6。

为人为属性,所以各绕组的极性端与其出线端验

对于一台已经制好的单相变压器,可按右下图接线方式检验出其联结组别。 若U =+

.三相变压器的连接组

(1)三相绕组的联接

(2) 三角形接法,也叫△接法

图3-5三相绕

特点::重合在一起的各点个顶点在相量图中 排列顺时针方向转动(电源为正相序)

1名端。

标志方法:A 、。 X 、х均指尾端 e (1)同名端标为首端——I,I0标志(A 与a 为同名(2)异名端标为规定:绕组电动势正方向,从尾端指向首端。

国际上采用时钟表示法,长针指向O 点,短针指向几点就

结论: (1)单相变压器的联结组与标号、绕向有关

注意:同名端是自然属性(客观存在),而首端、尾端标志无关。

(3)单相变压器的极性检

AX Aa ax U U U =?,则A 与a 是同名端,I,I0

U U ,则A 与x 是同名端,I,I6 AX Aa ax 图3-4单相变压器急性检验

2三相变压器的三绕组最常用的连接方法有两种:(1) 星形接法,也叫 Y 接法; a. 星形接法(Y 联结):

组星形接线图、相量图 是等电位点;ΔABC 是等边三角形,三

b .三角形接法(联结)

图3-6三? 三相变压器可接成以下几种形式

D,d

2)三相变压器联结组别:

一次绕组、二次绕组的线电动势的相位差表示,它不仅与绕组的接 时钟表示法

,是把电动势相量图中高压绕组线电动势看作时钟的长针,永远指向指绕组的电动势相量图来判断,用对应点重合法,也可采用中心重合法。 如:Y,y0绕组接线与相量图

D

相绕组三角形接线图、相量图

z Y, y;YN,y;Y,yn z Y,d;YN,d

z D,y;D,yn;(三相变压器的联结组别用法有关,也与绕组的表示方法有关。采用时钟表示法来标志。

? 所谓时钟表示法AB E

钟面上的“12”

,低压绕组线电动势ab E 看作时钟的短针,它向的数字,表示为三相变压器联结组标号的时钟序数,其中指向“12”,时钟序数为0。

? Y,y 联结 可用画一次、二次

图3-7 变压器

E

A E

Y,y6绕组接线与相量图

? Y,d 联结

图3-9 变压器Y,d11绕组接线与相量图

绕组接线与相量图

A E

ab

E

图3-8 变压器

A

E E

图3-10 变压器Y,d1E

A

E

作图步骤:

正方向E XA 从尾指向首端

(1)规定?

E XA 、?

E YB 、?

E EC (2)作高压边对称电动势相量图,和线电动势位形图 使重心重合 (3)按高低压电动势相位关系作出低压边电动势相量图

(4)将低压边动势位形图平移到高压边电动势位形图内,oa 指向几点联结组号。 (5)指向12点(0点),则

? 注意:

z 相量图中a,b,c;A,B,C 三个相序应为顺时针方向 ? 电力变压N,d11;YN,y0;Y,y0 结论:三相变压器为Y 、y 联结派生出6种偶数联结组y,yo 、Y ,y4、Y ,y8、Y ,y6、Y ,y10、Y ,y2Y ,d 、D,Yo 六种奇数联结组y,d11、Y ,d3、Y ,d7、Y ,d5、Y ,d9、Y ,d1 §3-3.三相变压器运行时的电势坡形

1.基本概念:

路饱和,磁通是正弦时,励磁电流为尖顶; 基波 i o1A =ImSin z Y,y 0,2,4,6,8,10 偶数 z Y,d 1,3,5,7,9,11 奇数

器常用的联结组标号为:Y,yn0;Y,d11;Y

(1)由于磁(2)尖顶坡可分解为茎坡和三次谐坡。

?

t ω I

O1A

=I

M

O1B

=Im -120o

) ?

I t ω i O1B =ImSin(-240o

) ?

I

O1C

=Im

t ω i O1C =ImSin(

??O1B +?

I I I O1A +O1C =0

三次谐波

?

I O3A =I m3Sin3t ωut

?

I O3B =I m3Sin3(t ω-120o )=I m3Sin3t ω ?I O3C =I m3Sin3(t ω-240o )=I m3Sin3t ω

大小相。(3)a.,三次谐波电流可流通,所以励磁电流为尖顶波,此

等、同相位

当原边绕组为YN 联结时

时,析其带来的影响。 2.三相然励磁电流中所必需的三次谐波电流分量不冲流,所以磁化电流中铁心中的磁通为正弦的电动势为正弦的(是希望得到的)

b.当原边绕组为Y 按寸,三次谐波电流不冲流通。下面分变压器组Y、链接

由于原绕组为Y 连接,显

只剩正弦波。

图3-7 正弦激磁电流产生的磁通波形说明

?

I m 为正弦的由于饱和,磁通为平顶波。

正弦——基波磁通

(主频率为f ) (落后感应

→1e 1e °901

φ)

平顶波磁通分解→

三次谐波磁通——()()

°=90331333φ落后e f f e

图3-8 平顶波磁通产生尖顶波电功势波形

把e 1和e 3逐点相加,合成电动势之一尖顶波,由于三相变压器组的各相磁路独立,三次谐波

磁通与基波磁通有相同磁路。

磁组a ∴3φ较大, ∴感应s e 3较大 e 3≈(50%-60%)e 1

导致电动势波形畸变,从而产生的过电压有可能危害线圈绝缘,所以三相变压器组不能

接成器Y、y 连接

,但由于三相心式变压器三相磁路彼此相关,同相位的Ф3在铁。 波电动势构成的不会产生过电势使其波形畸变。 4.、y)

的磁通→从而使主磁通中含有三次谐波分量,感应Y、y 接。

3.三相心式变压虽然也有三次谐波磁通Ф3芯中不能走通,∴只能走漏磁路。

漏磁路的磁阻较大,Ф3被消弱很多∴感应的e 3也较小

所以e 基本上是由基所以:三相心式变压器可采用Y、y 连接 但容易限制在1800KVA 以下。

三相变压器Y、d 联结(或D 由于原边励磁电流为正弦波,感应平顶波e 3,由于副边为Δ形,在Δ形内可产生i 3——环流——i 3,无论是在原结组中,还是在副结组中,它可以与1次结组的共弦励磁电流共同构成尖顶励磁,从而可以使已经通获原正

弦,感应正弦波的电势。

5.Y,y 连接附加一组d

结组,做为第三绕组——提供三次谐波电流的通路

Y,y 连接附加d 连接第三组

保证主磁通正弦§3-4三相变压器的不对称运行

1.对称分量法

定义a=e j120°=a120°+jSin120°=,改善电势波形。

2

3

21+

?

,一组不对称量可以用三组对称量表示:

o

a

A A o C C C C o

a A A Q

B B A B o

A

A A A I I a I a I I I I I I a I a I I I I I I I I ???+

????+??

???+????+??

???+??

++=++=++=++=++=2

2

一般已知一组不对称量I A 、I B 、I C ,求另外一些量如电压、电流等可采用求正序、负序、零序等效电路的方法。

??

?

????

?????????????????=??

????????????+C B A O A A A I I I a a a a I I I 11111312

2 为了求出,,,可利用各序等效电路正序等效电路,负序等效电路与在第二章学过的等效电路完全相同。只有零序等效电路不同与:

+?A I ??A I 0

A I ?(1)绕组的联结方式有关

Y 接:零序电流不能流通,从外看相当于开路,Y N 接零序电流可流通。

d 接时,零序电流在内部可以流通,外边的零序电流流不进去,所以从外边看相当于里边短路。

(2)与磁路结构有关

0M Z 大小对应零序磁通,磁流通情况:

三相变压器组:零序磁通可以象正序磁通一样流通,∴ 三相心式变压器;

三相磁波彼此相关,零序磁通不能在铁心内形成闭合磁路,只能象三次谐波磁通的磁路那样,从铁心外P 流通,由于磁阻大,磁通小 ∴《 W O M Z Z =O

M Z ?M Z 2.Y、yn

带单相负荷的情况:

L Z I U ?

?=,原边加对称电源

(1)可采用对称分量法,把上面一组

22

111111

1a a a a o a a I I I I I I a a I a a I I +???????1????

????????

??????????

??????

??????===????????

??????????????????????????????

??

L

a

L

a L o a a a Z I Z I IZ U U U Ua 33++

?+===++=

由等效电路可得:

L O

M Z K A

o a

a

a

Z Z Z ZZ U I I I 31+++?===+

?+

∴L

O

M Z K A

a

Z Z Z ZZ U I I 3331+++?==+

+ =

L O M Z K A

Z Z Z Z U +++?+3

131321 (3)

忽略漏阻抗

L O

M A

Z Z U I +?=

+

3

1 (4)

由(4)式看出: (a )三相变压器组

由于很大,负成电流主要受限制,即使Z M O

M Z Z =O

M Z L 小,I 也大不起来,当Z L =OP

M M

A

I Z U I 33

==?

,只是激磁电流的三倍,所以三相变压器组不能带单相到中线的不对称的负载。

(b )三相心式变压器

∵《,∴O

M

Z M Z ?

I 主要受Z L 影响,Z L 小?

I 可变大

所以可以带单相到中线S 不对称负载,还可求出原、副边电压。

o

c C c o

b B b o

a A a E U U E U U E U U +?=+?=+?=+

++ 结论:(1)三相变压器组Y 、yn 不能带不对称负载的原因是Zm o较大,存在的零序磁通产生较大的零序电动势E O ,从而产生较严重的中性点偏移。

小 结

(1)铁心结构——构成磁路

有两种磁路,三相变压器组和三相心式变压器 (2)绕组联结:联结组是重点(不是难点)

(3)空载电势波形:与三相绕组的联结方式和三相磁路系统有关;一般三相组成变压器不采用Y、y 联系,因为有三次磁波磁通产生较大S 三次谐波电势是电功势波形畸变。Y、d 连接副边可三次谐波电流通路可使磁通是正弦,相电动势也为正弦。

(4)对称分别法:对解题思路有一个了解,说明,y.yn 联系分三相变压器带不对称负载时出现中性点偏移;由于副边的零序电流产生,零序磁通→感应零序电动势,组成变压器产生较大的Eo,∴中性点偏移严重。

D、yn 一两边却有零序电流产生的零序电动势相平衡。

第三章 变压器习题答案

第三章变压器 一、填空: 1.变压器空载运行时功率因数很低,其原因为。 答:激磁回路得无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 2.变压器得副端就是通过对原端进行作用得。 答:磁动势平衡与电磁感应作用。 3.引起变压器电压变化率变化得原因就是。 答:负载电流得变化。 4.联接组号不同得变压器不能并联运行,就是因为。 答:若连接,将在变压器之间构成得回路中引起极大得环流,把变压器烧毁。 5.变压器副边得额定电压指。 答:原边为额定电压时副边得空载电压。 6.通过与实验可求取变压器得参数。 答:空载与短路。 7.变压器得结构参数包括,,,,。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 8.在采用标幺制计算时,额定值得标幺值为。 答:1。 9.既与原边绕组交链又与副边绕组交链得磁通为 ,仅与一侧绕组交链得磁通为。 答:主磁通,漏磁通。 10.变压器得一次与二次绕组中有一部分就是公共绕组得变压器就是。 答:自耦变压器。 11.并联运行得变压器应满足(1) ,(2) ,(3) 得要求。 答:(1)各变压器得额定电压与电压比应相等;(2)各变压器得联结组号应相同;(3)各变压器得短路阻抗得标幺值 要相等,阻抗角要相同。 12.变压器运行时基本铜耗可视为,基本铁耗可视为。 答:可变损耗,不变损耗。 二、选择填空 1.三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同得条件下,越高,则。 A:副边电压变化率Δu越大,效率η越高, B:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, C:副边电压变化率Δu越大,效率η越低, D:副边电压变化率Δu越小,效率η越高。 答:D 2.一台三相电力变压器=560kVA, =10000/400(v), D,y接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808、 3A时,则高压边得相电流为。 A: 808、3A , B: 56A, C: 18、67A , D: 32、33A。 答:C 3.一台变比为k=10得变压器,从低压侧作空载实验,求得副边得励磁阻抗标幺值为16,那末原边得励磁阻 抗标幺值就是。 A:16, B:1600, C:0、16。 答:A 4.变压器得其它条件不变,外加电压增加10℅,则原边漏抗,副边漏抗与励磁电抗将。

第03章自测题

第三章自测题 一、填空题 1. 按磁路结构分,三相变压器可分为,其中变压器的三相磁路是相互独立的。 2.单相变压器的一、二次绕组首、末端标志分别为U1、U2和u1、u2,当U1和u1为同名端时,其联结组别为;当U1和u2为同名端时,其联结组别为。 3.单相变压器高、低压侧电动势同相位时,联结组别为;反相位时,联结组别为。 4.标准联结组别的三相变压器,属于同一相的高、低压绕组绕在铁心柱上,它们的绕向及首、末端标志是。 5.采用Y,y联结的三相心式变压器,其空载电流波形为,主磁通波形为。 6. 若三相组式变压器采用Y,y联结,则其主磁通波形为 ,相电动势波形为。 7.采用D,y联结的三相变压器,三次谐波电流能在侧流通,一次侧线电流波形为。 8.变压器联结组为Y,d11,则高、低压侧相对应的相电压有相位差,而线电压有相位差。 9.若三相变压器联结组别为奇数,则一、二次绕组联结方式为;若为偶数,则一、二次绕组联结方式为。 10.采用时钟法表示三相变压器的联结组别时,是将相量固定指向时钟的“0点”位置,而相量所指向的钟点数就是其联结组别号。 二、选择题 1.对Y,y联结的三相心式变压器进行空载电流测量时,精确的测量结果应是()。 ①三相空载电流相等;②中间相的空载电流小于其它两相的值; ③三相空载电流都不相等;④中间相的空载电流大于其它两相的值。

2.要把联结组别为I,I6的单相变压器改为I,I0,应采用方法是( )。 ① 同时改变一、二次绕组的绕向; ② 同时改变一、二次绕组的首、末端标志; ③ 只改变其中一个绕组的首、末端标志; ④ 改变二次绕组的绕向及其首、末端标志。 3. 三相变压器绕组的同名端主要是指( )。 ① 同一铁心柱上两个绕组之间的极性关系; ② 各低压绕组之间的极性关系; ③ 不同铁心柱上两个绕组之间的极性关系; ④ 各高压绕组之间的极性关系。 4.三相心式变压器的联结组别为Y,y8,其中数字“8”的物理含义为( )。 ①UV E 滞后uv E ?120; ②uv E 滞后UV E ?120; ③UV E 滞后uv E ?8; ④uv E 滞后UV E ?8。 5.单相变压器空载运行,一次侧加额定正弦电压时磁路处于饱和状态,则( )。 ① 因为电源电压为正弦波,所以空载电流为正弦波; ② 因为三次谐波磁通能在铁心中流通,所以感应电动势中有三次谐波分量; ③ 因为主磁通与励磁电流呈非线性关系,所以它们的波形无法确定; ④ 因为电源电压与一次电动势近似相等,所以电动势及主磁通为正弦波,空载电 流为尖顶波。 6. 采用Y,d 联结的三相变压器空载运行时,建立主磁通的电流为( )。 ① 一次侧基波电流; ② 一次侧基波电流和二次侧三次谐波电流; ③ 二次侧基波波电流; ④ 二次侧三次谐波电流。 7. 一台YN,y 联结的三相变压器,额定运行时磁路处于饱和状态,则( )。 ① 根据磁动势平衡关系,因为一次侧有三次谐波电流,故二次侧也有三次谐波电流; ② 一次侧电流为尖顶波,但中性线中只有三次谐波电流; ③ 因为一次侧电流为尖顶波,所以其线电动势也为尖顶波; ④ 因为一次侧电流为尖顶波,所以其相电动势也为尖顶波。

电机学_第三章变压器习题

第二章变压器 一、填空: 1.★一台额定频率为60HZ的电力变压器接于50HZ,电压为此变压器的5/6倍额定电压的电 网上运行,此时变压器磁路饱和程度,励磁电流,励磁电抗,漏电抗。 答:饱和程度不变,励磁电流不变,励磁电抗减小,漏电抗减小。 2.三相变压器理想并联运行的条件是(1), (2),(3)。 答:(1)空载时并联的变压器之间无环流;(2)负载时能按照各台变压器的容量合理地分担负载;(3)负载时各变压器分担的电流应为同相。 3.★如将变压器误接到等电压的直流电源上时,由于空载电流将,空载损耗 将。 答:空载电流很大,空载损耗很大。 4.★一台变压器,原设计的频率为50HZ,现将它接到60HZ的电网上运行,额定电压不变, 励磁电流将,铁耗将。 答:减小,减小。 5.变压器的副边是通过对原边进行作用的。 答:电磁感应作用。 6.引起变压器电压变化率变化的原因是。 答:负载电流的变化。 7.★如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压,则激磁电流 将,变压器将。 答:增大很多,烧毁。 8.联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为。 答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。 9.★★三相变压器组不宜采用Y,y联接组,主要是为了避免。 答:相电压波形畸变。 10.变压器副边的额定电压指。 答:原边为额定电压时副边的空载电压。 11.★★为使电压波形不发生畸变,三相变压器应使一侧绕组。 答:采用d接。 12.通过和实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 13.变压器的参数包括,,,,。答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 14.在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为。 答:1。 15.既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为,仅和一侧绕组交链的磁通 为。 答:主磁通,漏磁通。 16.★★变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是。 答:自耦变压器。 17.并联运行的变压器应满足(1),(2)

03章 三相变压器

第3章 思考题与习题参考答案 3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点?在测取三相心式变压器的空载电流时,为什么中间一相的电流小于其它两相的电流? 答:三相组式变压器的三相磁路彼此独立,互不关联,且各相磁路几何尺寸完全相同;三相心式变压器的三相磁路彼此不独立,互相关联,各相磁路长度不等,三相磁阻不对称。在外加对称电压时,由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度,磁阻小,因此,中间一相的空载电流小于其它两相的电流。 3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验,如题3.2图所示,在U1、 U2端加电压,将U2、u2相连,用电压表测U1、u1间电压。设变压器额 定电压为220/110V ,如U1、u1为同名端,电压表读数为多少?如不是同 名端,则读数为多少? 答:110V ,330V 3.3 单相变压器的联结组别有哪两种?说明其意义。 答:有I ,I0;I ,I6两种。I ,I0说明高、低压绕组电动势同相位;I ,I6说明高、低压绕组电动势反相位。 3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。 答:把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针,并固定指向“0”点,把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针,它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。 3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y 联结,而小容量三相心式变压器可以采用Y,y 联结? 答:因为三相组式变压器三相磁路彼此独立,采用Y ,y 联结时,主磁路中三次谐波磁通较大,其频率又是基波频率的三倍,所以,三次谐波电动势较大,它与基波电动势叠加,使变压器相电动势畸变为尖顶波,其最大值升高很多,可能危及到绕组绝缘的安全,因此三相组式变压器不能采用Y ,y 联结。对于三相心式变压器,因为三相磁路彼此相关,所以,三次谐波磁通不能在主磁路(铁心)中流通,只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大,使三次谐波磁通大为削弱,主磁通波形接近于正弦波,相电动势波形也接近正弦波。但三次谐波磁通频率较高,流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗,引起局部过热,降低变压器运行效率,因此,只有容量小于1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y ,y 联结。 3.6 在三相组式变压器中,三次谐波磁通是主磁通;而在三相心式变压器中,三次谐波磁通是漏磁通,这一说法对吗?为什么? 答:对。因为在组式变压器中,三次谐波磁通流经主磁路,数值较大,起到了主磁通的作用;而在

第三章 变压器习题答案

第三章 变压器 一、填空: 1. 变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答:磁动势平衡和电磁感应作用。 3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答:负载电流的变化。 4. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。 答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。 5. 变压器副边的额定电压指 。 答:原边为额定电压时副边的空载电压。 6. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 7. 变压器的结构参数包括 , , , , 。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 8. 在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为 。 答:1。 9. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答:主磁通,漏磁通。 10. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答:自耦变压器。 11. 并联运行的变压器应满足(1) ,(2) , (3) 的要求。 答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。 12. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。 答:可变损耗,不变损耗。 二、选择填空 1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同的条件下, cos 越高,则 。 A :副边电压变化率Δu 越大,效率η 越高, B :副边电压变化率Δu 越大,效率η 越低, C :副边电压变化率Δu 越大,效率η 越低, D :副边电压变化率Δu 越小,效率η 越高。 答:D 2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ,N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808.3A 时,则高压边的相电流为 。 A : 808.3A , B: 56A , C: 18.67A , D: 32.33A 。 答:C 3. 一台变比为k =10的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为16,那末原边的励磁阻抗标幺值是 。 A:16, B:1600,

三相变压器的连接组别习题(精)

第三章 三相变压器 一、填空题 1、三相变压器铁心的结构形式有 式和 式两种。 2、三相组式变压器各相磁路的特点为彼此 ,三相心式变压器各相磁路的特点为彼此 。 3、单相变压器一、二次侧电压相位关系决定于________和_________。 4、三相变压器一、二次侧线电压相位关系决定于________,________和_________。 5、三相变压器组别是反映变压器对称运行时,高低压侧_____________间的________。 6、三相变压器联结组别为D ,yn11,其中D 表示 ;yn 表示 ;11表 示 。 二、选择题 1、三相变压器绕组的连接形式有星形接法(Y 接)、( )和曲折形接法(Z 接)。 (A )串联接法 (B )并联接法 (C )三角形接法(D 接) 2、单相变压器测定原、副方极性时,若首端为同名端,则有( )。 (A )ax AX Aa U U U -=; (B ) ax AX Aa U U U +=; (C )AX Aa U U =。 3、三相变压器连接组别为Y ,d5,其中“5”表示( )。 (A)ab E 滞后0 150 AB E (B) ab E 滞后0 50 AB E (C) ab E 超前0 150 AB E (D) ab E 超前0 50 AB E 三、问答题 1、试述I,10(I/I-12)和Y ,d11(Y/?-11)的含义。 2、写出三相双绕组变压器的标准组别。 3、三相变压器的组别有何意义,如何用时钟法来表示? 4、将下图三个单相变压器连成Y ,d11接线。 5、将下图的三相变压器连成Y ,y0接线。

第3章 变 压 器

第三章变压器 3.1 变压器中主磁通和漏磁通的性质和作用有什么不同?在分析变压器时怎样反映其作用?它们各由什么磁动势产生? [答案] 3.2 变压器的R m、X m各代表什么物理意义?磁路饱和与否对R m、X m有什么影响?为什么要求X m大、R m小? [答案] 3.3 变压器额定电压为220/110V,如不慎将低压侧误接到220V电源后,将会发生什么现象? [答案] 3.4 变压器二次侧接电阻、电感和电容性负载时,从一次侧输入的无功功率有何不同?为什么? [答案] 3.5 变压器的其它条件不变,在下列情况下, X1σ, X m各有什么变化? (1) 一次、二次绕组匝数变化±10%; (2) 外施电压变化±10%; (3) 频率变化±10%。 [答案] 3.6 变压器的短路阻抗Z k、R k、X k的数值,在短路试验和负载运行两种情况下是否相等?励磁阻抗Z m、R m、X m的数值在空载试验和负载运行两种情况下是否相等? [答案]

3.7 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成铁损耗?为什么短路损耗可以近 似地看成铜损耗?负载时,变压器真正的铁损耗和铜损耗分别与空载损耗、短路损耗有无差别?为什么? [答案] 3.8 当负载电流保持不变,变压器的电压变化率将如何随着负载的功率因数而变化? [答案] 3.9 两台完全相同的单相变压器,一次侧额定电压为220/110,已知折合到一次侧的参数为:一、二次侧漏抗的标么值Z1*=Z2*=0.025∠60ο,励磁电抗的标么值Z m*=20∠60ο,如图所示把两台变压器一次侧串联起来,接到440∠0οV的电源上,求下述三种情况一次侧电流的大小(用标么值表示)。 [答案] 题3.9图 (1)端点1和3 相连,2和4相连; (2)端点1和4 相连,2和3相连; (3)第Ⅰ台变压器二次侧开路,第Ⅱ台变压器二次侧短路。

第三章 三相变压器

第三章 三相变压器 §3-1.三相变压器的磁路 1.三相变压器组 三相变压器的磁路系统可分为各相磁路彼此独立和各相磁路彼此相关的两类。 图3-1 三相组成磁路系统 三相是由变压器由三个单相磁通沿各自的磁路闭合,彼此毫 无关系,所以三相变压器组的磁路系统属于彼此无关的一种。当原边加上三相对称电压时, 变压器组成的,由于各相的三相主磁通? φA,? φB,? φ特点:(1)三相磁路彼此无关相互独立 C 也是对称的,因此三相空载电流也是对称的。 ? ? ? (2)三相磁通对称φA ,φB ,φ大小相等,互差120o (3)三相激磁电流对称 2.三相相磁通对称其总和A+ B C=0,即在任何瞬间,中间芯柱磁通为零,所以在结构上可省去中间的芯柱。 外两相的磁路闭合,故属于各相磁路彼此相关的一种。 (2)三相磁通代数和为零 C 心式变压器 三个单相铁芯由于三? φ? φ+? φ三相磁能的流通均以其它两相为回路,为了简便,把三个芯板排列在芯柱同一平面上。 在这种磁路中,因每相主磁通都要借另而且三相磁路长度不相等,B 相最短,A、C 磁路较长的i ,i 相等,i 较小,但与A 0oC oB 外接电压相比,如电压对称,仍然认为三相电流对称。 特点:(1)三相磁路彼此相关 (3)三相的空载电流不对称

由于与负载电流相比,励磁电流很小,如负载对称,仍可认为三相电流对称。 三相芯式变压器的磁路系统 §3-2.三相变压器的电路系统——联接组 1.单相变压器(1)同名端(同极性端) 个绕组而言无极性,但当两个绕组同时链着一个磁通极性。 “●”表示。 首末a )图:当 图3-2 绕组的标志方式 由于感应电动势是交变的,对于一时,感应电动势存在着相对例如,在某一瞬间,高压绕组正电位,则低压绕组必定有一个端点也为正电位,把这两个极性相同的端点称为同极性端,用 图3-3 端的两种标法 (dt d Φ 增加时,根据楞次定律,两个绕组感应电势瞬时实际方向应从2指向1,4椤次指向3。因为定律说:当磁通增加o >dt d Φ 时,产生感应电动势,如能产生电流,该电 流又能产生磁通的话,该磁通的作用是企图阻止原磁通的增加。 所以:、为同极性端。、为同极性端或者说: 13 24。

第3章 三相变压器

第3章 三相变压器 [内容] 目前,电力系统均采用三相制,所以三相变压器得到了广泛应用。三相变压器在对称负载下运行时,其各相的电压、电流大小相等,相位互差,因此对三相变压器的分析和计算可取其中的一相来进行,即三相问题可以转化为单相问题,于是单相变压器的基本理论(基本方程式、等效电路、相量图等)完全适用于三相变压器中的任一相。本章主要研究三相变压器的几个特殊问题:(1)三相变压器的磁路结构;(2)三相变压器的联结组别;(3)联结组别和磁路结构对相绕组感应电动势波形的影响。 °120[要求] ● 掌握三相组式变压器和三相心式变压器磁路结构的特点。 ● 掌握三相变压器联结组别的概念,联结组别的判定方法。 ● 掌握联结组别和磁路结构对相绕组感应电动势波形的影响。 3.1 三相变压器的磁路结构 三相变压器按磁路结构(铁心结构)可分为组式变压器和心式变压器两类。 一、三相组式变压器的磁路特点 三相组式变压器由三台相同的单相变压器组合而成,如图3.1.1所示。其磁路特点是: (1)各相磁路彼此独立,互不关联,即各相主磁通都有自己独立的磁路; (2)各相磁路几何尺寸完全相同,即各相磁路的磁阻相等; (3)当一次侧外加三相对称电压时,三相主磁通、、是对称的,三相空载电流也是对称的。 U Φ&V Φ&W Φ&

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。将三台单相变压器铁 心合并成图3.1.2(a)的样子;当一次侧外加三相对称电压时,三相主磁通、、是对称的,中间铁心柱内磁通++=0,因此可以去掉中间铁心柱,变成图3.1.2(b);为使结构简单、制造方便,把三相铁心布置在同一平面内,便得到图3.1.2(c),这就是常用的三相心式变压器铁心。 U Φ&V Φ&W Φ&U Φ&V Φ&W Φ& 三相心式变压器的磁路特点是: (1)各相磁路不独立,互相关联。即每相磁通都要借助其它两相磁路而闭合; (2)各相磁路长度不等。中间相的磁路长度小于其它两相的磁路长度,因此中间相的磁阻略小于其它两相的磁阻。 (3)当外施三相对称电压时,三相主磁通、、是对称的,但由于三相磁路的磁阻不对称,而使三相空载电流不对称,中间相的空载电流略小于其它两相的空载电流。由于空载电流相对于负载电流来说是很小的,所以空载电流的不对称对变压器负载运行影响极小,可以忽略。 U Φ&V Φ&W Φ& 目前大多数三相变压器都采用心式结构,因为它具有消耗材料少、运行效率高、占地面积小、维护简单的优点。对于超高压、大容量巨型变压器,由于受运输条件限制或为了减少备用容量,才采用三相组式变压器。 3.2 三相变压器的联结组别 三相变压器的联结组别是表示高、低压绕组联结方式及高、低压侧对应线电动势相位关

电机学第3章三相变压器思考题与习题参考答案

1 第3章三相变压器思考题与习题参考答案 3.1 三相组式变压器和三相心式变压器的磁路结构各有何特点?在测取三相心式变压器的空载电流时,为什么中间一相的电流小于其它两相的电流? 答:三相组式变压器的三相磁路彼此独立,互不关联,且各相磁路几何尺寸完全相同;三相心式变压器的三相磁路彼此不独立,互相关联,各相磁路长度不等,三相磁阻不对称。在外加对称电压时,由于中间相磁路长度小于其它两相的磁路长度,磁阻小,因此,中间一相的空载电流小于其它两相的电流。 3.2 变压器出厂前要进行“极性”试验,如题3.2图所示,在U1、 U2端加电压,将U2、u2相连,用电压表测U1、u1间电压。设变压器额 定电压为220/110V ,如U1、u1为同名端,电压表读数为多少?如不是同 名端,则读数为多少? 答:110V ,330V 3.3 单相变压器的联结组别有哪两种?说明其意义。 答:有I ,I0;I ,I6两种。I ,I0说明高、低压绕组电动势同相位;I ,I6说明高、低压绕组电动势反相位。 3.4 简述三相变压器联结组别的时钟表示法。 答:把三相变压器高压侧某一线电动势相量看作时钟的长针,并固定指向“0”点,把低压侧对应线电动势相量看作时钟的短针,它所指向的时钟数字便是该变压器的联结组别号。 3.5 试说明为什么三相组式变压器不能采用Y,y 联结,而小容量三相心式变压器可以采用Y,y 联结? 答:因为三相组式变压器三相磁路彼此独立,采用Y ,y 联结时,主磁路中三次谐波磁通较大,其频率又是基波频率的三倍,所以,三次谐波电动势较大,它与基波电动势叠加,使变压器相电动势畸变为尖顶波,其最大值升高很多,可能危及到绕组绝缘的安全,因此三相组式变压器不能采用Y ,y 联结。对于三相心式变压器,因为三相磁路彼此相关,所以,三次谐波磁通不能在主磁路(铁心)中流通,只能通过漏磁路闭合而成为漏磁通。漏磁路磁阻很大,使三次谐波磁通大为削弱,主磁通波形接近于正弦波,相电动势波形也接近正弦波。但三次谐波磁通频率较高,流经油箱壁及其它铁件时会产生涡流损耗,引起局部过热,降低变压器运行效率,因此,只有容量小于1800KVA 的三相心式变压器才允许采用Y ,y 联结。 3.6 在三相组式变压器中,三次谐波磁通是主磁通;而在三相心式变压器中,三次谐波磁通是漏磁通,这一说法对吗?为什么? 答:对。因为在组式变压器中,三次谐波磁通流经主磁路,数值较大,起到了主磁通的作用;而在

第三章 变压器习题答案

第三章 变压器 一、填空: 1. 变压器空载运行时功率因数很低,其原因为 。 答:激磁回路的无功损耗比有功损耗大很多,空载时主要由激磁回路消耗功率。 2. 变压器的副端是通过 对原端进行作用的。 答:磁动势平衡和电磁感应作用。 3. 引起变压器电压变化率变化的原因是 。 答:负载电流的变化。 4. 联接组号不同的变压器不能并联运行,是因为 。 答:若连接,将在变压器之间构成的回路中引起极大的环流,把变压器烧毁。 5. { 6. 变压器副边的额定电压指 。 答:原边为额定电压时副边的空载电压。 7. 通过 和 实验可求取变压器的参数。 答:空载和短路。 8. 变压器的结构参数包括 , , , , 。 答:激磁电阻,激磁电抗,绕组电阻,漏电抗,变比。 9. 在采用标幺制计算时,额定值的标幺值为 。 答:1。 10. 既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为 ,仅和一侧绕组交链的磁通为 。 答:主磁通,漏磁通。 11. 《 12. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 。 答:自耦变压器。 13. 并联运行的变压器应满足(1) ,(2) , (3) 的要求。 答:(1)各变压器的额定电压与电压比应相等;(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。 14. 变压器运行时基本铜耗可视为 ,基本铁耗可视为 。 答:可变损耗,不变损耗。 二、选择填空 1. 三相电力变压器带电阻电感性负载运行时,负载电流相同的条件下, cos 越高,则 。 A :副边电压变化率Δu 越大,效率η越高, 、 B :副边电压变化率Δu 越大,效率η越低, C :副边电压变化率Δu 越大,效率η越低, D :副边电压变化率Δu 越小,效率η越高。 答:D 2. 一台三相电力变压器N S =560kVA ,N N U U 21 =10000/400(v), D,y 接法,负载时忽略励磁电流,低压边相电流为808.3A 时,则高压边的相电流为 。 A : 808.3A , B: 56A , C: 18.67A , D: 32.33A 。 答:C 3. 一台变比为k =10的变压器,从低压侧作空载实验,求得副边的励磁阻抗标幺值为16,那末原边的励磁阻

相关文档
相关文档 最新文档