磁路系统优化建议：二、三相变压器的磁路设计

三相变压器的磁路系统，可以分成各相磁路彼此无关和彼此相关的两类。

三相变压器组是由三台单相变压器组成的，如图2-22所示。由于每相的主磁通各沿自身的磁路闭合，彼此毫无联系，所以三相变压器组的磁路系统属于彼此无关的一种。当一次侧外施对称三相电压，三相主磁通、、也是对称的，如图2-23所示。因此，三相空载电流也是对称的。

三相心式变压器的各相磁路彼此相关，如图2-24所示。这种铁心结构是从单相变压器演变过来的。如果把三台单相变压器的铁心合并成图2-24a，当三相绕组外施对称三相电压时（图2-23），由于三相主磁通是对称的，中间铁心柱的磁通为，这和负载对称时三相电流中的中线电流等于零一样，因此，可将中间铁心柱省掉，如图2-24b所示。为了使结构简单和节省硅钢片，将三相铁心布置在同一平面内，如图2-24c所示，这就是现在常用的三相心式变压器的铁心。在这种磁路系统中，因每相主磁通都要借另外两相的磁路闭合，故属于每相磁路彼此相关的一种。在这种变压器中，三相磁路长度不相等，中间B相较短，两边A、C相较长，所以三相磁阻不相等。当外施三相对称电压时，三相空载电流便不相等，B相较小，A、C两相大些。但由于变压器的空载电流的百分值很小，它的不对称对变压器负载运行的影响极小，可略去不计。

图2-22 三相变压器组的磁路

图2-23 三相对称磁通

图2-24 三相心式变压器的磁路(https://www.xing528.com)

有时，在大型变压器中，由于安装场所和运输的限制，需要降低铁心高度，常采用三相三柱旁轭式铁心。它就是在普通三相心式变压器铁心加上两个旁轭，如图2-25所示。通常旁轭的截面取与上、下轭的截面相等。不难证明，在这种铁心中，铁轭中的磁通量约为铁心柱中磁通量的倍，因而，在同样磁通

图2-25 三相三柱旁轭式铁心

密度的条件下，上、下铁轭的截面及其高度可缩小为原来的倍。

现在用得较多的是三相心式变压器，它具有消耗材料少、效率高、占地面积小、维护简单等优点。但在大容量的巨型变压器以及运输条件受限制的地方，为了便于运输及减少备用容量，往往采用三相变压器组。