第三章 三绕组变压器及特殊变压器

习 三次谐波分量同相位、同大小。
三次谐波电流在Y联接的原边
学 绕组中无法流通，空载电流接
近正弦波，主磁通为一平顶波。
供 平顶波主磁通分解：除基波 仅 磁通外，还包含三次谐波磁
通F3
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三相组式结构：
用 F3与F1沿同一磁路闭合， F3大，感应得到的E3可达45~60%。
感应电势称为尖顶波，最大值升高，影响绝缘。因此，三相变压
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单相变压器
外施电压U1 感应电势E 主磁通F
用 习使 空载电流
学 电流存在许多谐波。
供 在三相变压器中，谐波磁通的路径、电流形状与绕组 仅 的联接方式和结构有关。
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Y/Y联接的三相变压器
三相三次谐波电流：
I03A = I03m sin 3w t;
用 I03B = I03msin3(w t -1200 ) = I03m sin 3w t; 使 I03C = I03msin3(w t +1200 ) = I03m sin 3w t;
用 使
和低压电压。 Ø用每一绕组的自感系数和各
习
学 绕组间的互感系数作为基本参
数。令L1、L2、L3为各绕组自
供 感系数，M12＝M21为1与2绕组 仅 间互感系数；M13=M31为1与3
绕 组 间 互 感 系 数 ； M23=M32 为
绕组2与3间互感系数
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• 当外施电压为正弦波且稳定运行时，电压方程式：
- U&1
/k
II
Z kI + Z kII
××
= IIL - IC
仅 I&II
=
Z kI Z kI + ZkII
×
I+

第五章 三相绕组变压器及其他变压器一、三绕组变压器 三绕组变压器有高、中、低三个绕组，大多用于二次需要两种不同电压的电力系统。

三绕组变压器第三绕组常常接成三角形联结，供电给附近较低电压的配电线路，有时仅接同步补偿机和电容器（补偿功率因数），也有第三绕组并不引出，专供三次谐波激磁电流形成通路，以改善电势波形和减少不对称运行时负载中点位移。

1、绕组的布置和额定容量三绕组变压器的铁芯一般为芯式结构，每一个铁芯柱上面套有3个绕组，即高压绕组1，中压绕组2和低压绕组3。

其中一个为原绕组，另外两个为副绕组。

为了绝缘方便，三绕组变压器总是将高压绕组放在最外层。

对于升压变压器，将低压绕组放在中层，中压绕组放在内层，这样可使漏磁场分布均匀，已获得良好的运行性能。

对于降压变压器，低压绕组放在内层绝缘较方便。

三绕组变压器每个心柱上套有三个绕组，三个绕组的容量可相等，也可不相等，将递功率。

三相三绕组表变压器标准联结组有N Y ，no y ，11d 和 0,,y y Y no N ，单相变压器的标准联接组为I,I0,I0。

2、电压基本方程式和等值电路设一、二、三绕组匝数分别为321,,N N N2012112U UN N K ==（一、二绕组电压变比） 0313113U U N N K ==（一、三绕组电压变比） 032032231U U N N K ==（二、三绕组电压变比）分（1）主磁通：Φ与三个绕组同时铰链（2）漏磁通：只铰链一个或两个绕组的磁通，前者称自漏，后者为互漏σσσ332211.,ΦΦΦ 为自漏磁通σ312312.,ΦΦΦ为互漏磁通。

Φ由三个绕组的合成磁动势建立。

经铁心磁路闭合，激磁阻抗随铁心饱和程度而变化。

自漏磁通由一个绕组的磁动势所产生，互漏磁通由两个绕组的磁动势产生，它们主要通过空气和油闭合，相应的漏抗为常数。

设一相三绕组的自感为： 321L L L ；互感为： 312312M M M （互感对称） 电压方程：232131333333231212222231321211111⎪⎭⎪⎬⎫+++=-+++=-+++=I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U I M j I M j I L j I R U ωωωωωωωωω 折算得到初级，并考虑电流（磁势）方程'3'211332211I I I II N I N I N I N =++=++或：2I '和3I '为电流归算值，电压方程式为： E x I j x I j jx R I U '-'+''++=σσσ13312211111)( （1）223321122222)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （2） 332231133333)(U x I j x jI x j R I E '+'+'+'+''='σσσ （3） 式中321,,R R R ''--------各绕组的电阻。

第一节 三绕组变压器
U13 U1 (U 3 ) I1[r1 j(L1 M12 M13 M 23 )] I3[r3 j(L3 M13 M 23 M12 )] I1(r1 jx1) I3 (r3 jx3 ) I1z1 I3 z3
z1 r1 jx1 x1 (L1 M 12 M 13 M 23 )
假如低压绕组处于高压和中压绕组之间，中压绕组 在最里层，为升压变压器；假如中压绕组处于高压和低 压绕组之间，低压绕组在最里层，为降压绕组。
三绕组变压器运营时，可将其中旳一种绕组接电源， 则另外两个绕组有两个等级旳电压输出；也能够将两个 绕组接电源，向第三个绕组供电，提升供电可靠性。
图6-1 三绕组变压器绕组布置图 图6－2 SFSZ9系列110kV级三绕组变压器
第一节 三绕组变压器
3.等效电路中参数旳测定
三绕组变压器简化等效电路中旳参数能够经过三次 短路试验测出。短路试验可按如下环节进行： （1）第一次短路试验
将电压加在绕组1，绕组2短路，绕组3开路，此时 测得旳短路阻抗为：
zk12 z1 z2 (r1 r2) j(x1 x2 ) rk12 jxk12
组旳铜耗之和。
因为三绕组变压器旳各绕组额定容量可能不相
等，所以在采用标幺值进行计算时，应进行容量
折算。一般取高压绕组旳额定容量作为容量基值。
第二节 自耦变压器
所谓自耦变压器，是一次和二次共用同一种 绕组旳变压器，其与双绕组变压器旳主要差别在 于：自耦变压器旳一次和二次之间不但有磁旳耦 合，还有电旳联络。
第一节 三绕组变压器
2.容量与联结组 双绕组变压器旳一、二次绕组容量相等，三绕组变压器根据供电需要，三
个绕组旳容量可以不相等。其额定容量指三个绕组中容量最大旳一个绕组旳额 定容量。

➢ 同名端（同极性端）： 一、二次绕组被同一主磁通交链，感应电动势在 任一瞬间原边绕组一端点为高电位，副边绕组也 有一端点为高电位。 这两个端点称为同名端。
一、变压器绕组标志方式
单相: 高压绕组：首端 A, 尾端 X 低压绕组：首端 a, 尾端 x
三相: 高压绕组:首端 A, B , C 与尾端 X , Y , Z 低压绕组:首端 a, b , c 与尾端 x , y , z 中线引出用 N 或 n 表示
2、画图法判定三相变压器的联接组别
➢三相变压器的联接组是用副边线电势 与原边线电势的相位差来决定；
➢与原、边三相绕组的联接方法、绕组 的绕向和绕组的首末端的标法有关；
11 12 1
10
22
9
3
8
4
765
以Y/y联接的三相变压器为例说明联接组的判别：
ABC
EAX EB Y ECZ
X
YZ
a bc
Eax Eby Ecz
➢若 E a 在12位置则同相位，表示为I I0 ➢若 E a 在6位置则反相位，表示为I I6
三、三相变压器的绕组标志方式 三相三铁心柱变压器，除了一、二次绕
组间有同性（异性）问题，三相绕组间也有 极性问题，即三相电流由同极性端流入，应 有 ABC0。
如三相变压器\三相变压器.exe所示。
➢ 三相变压器可把每相同名端（或异名端）标 记为首端，但同一铁心柱上的一、二次绕组也 可属于不同相。
X A EAX
YZ BC EBY ECZ
XYZ
BZ
EBCEC
E ABE B
C
X
ECAEA
YA
星形接法 Y(Y/y)
三角形接法 △(D/d)－－顺序