三相变压器介绍

三相变压器是供电系统常用电器。现代电能的生产、传输和分配几乎都采用三相交流电，故三相变压器在电力系统中被广泛采用。图1.13所示为目前使用最为广泛的三相油浸式电力变压器绕组外形图。它主要由铁芯、绕组、油箱、冷却装置和保护装置等部件组成。

图1.13　三相油浸式电力变压器绕组外形图

1—油表；2—安全气道；3—气体继电器；4—高压套管；5—低压套管；6—分接开关；7—油箱；8—铁芯；9—线圈；10—放油阀门；11—信号式温度计；12—吸湿器；13—储油柜

图1.14所示为三相变压器结构示意图，可以看出，三相变压器共有三个铁芯柱，每个铁芯柱都有一个原绕组和一个副绕组。原绕组的始端分别用A、B、C表示，其对应的末端分别用X、Y、Z表示；副绕组的始端分别用a、b、c表示，其对应的末端分别用x、y、z表示。从每一相来看，三相变压器的工作原理与单相变压器的完全一样。

图1.14　三相变压器结构示意图

三相绕组由于可采用不同的连接，使得三相变压器原、副绕组中的对应线电压出现不同的相位差。因此，按原、副绕组对应线电压的相位关系，把变压器绕组的连接分成各种不同组合，称为连接组。对于三相绕组，无论怎么连接，原、副绕组对应的线电压相位差总是30°的整数倍。因此，国际上规定了标志三相变压器原、副绕组线电压的相位关系采用时钟表示法，即原绕组线电压向量作为钟表上长针始终对着“12”，以副绕组对应的线电压向量作为短针，它指向钟表上哪个数字，该数字就作为变压器连接组别的标号。三相变压器的连接组别较多，为了制造和使用方便，国家标准规定，三相双绕组电力变压器的标准连接有5种：Y，yn0；YN，y0；Y，y0；Y，d11；YN，d11。其中大写字母Y 表示原线组为Y 连接方式，加N 表示带中线；小写字母y或d，表示副绕组连接为Y 形或△形，Y 形有中线引出时，后面加字母n，小写字母y后面的0表示副绕组线电压与原绕组线电压同相，d后面的11表示副绕组线电压滞后原绕组线电压30°。

图1.15（a）所示为“Y，yn0”连接组的接线图，用于副绕组电压为230～100V 的配电变压器，图1.15（b）所示为“Y，d11”连接组的接线图。

图1.15　三相变压器的连接(www.xing528.com)

在计算三相变压器变比K 时，如果原、副绕组都是Y 连接或△连接，K 可以采取与单相变压器一样的方法求解，即K=UN1/UN2。如果原、副绕组的接法不同，一个是Y 连接，另一个是△连接，则应把Y 连接的相电压与△连接的相电压比较。计算电压、电流时，要注意绕组和负载的连接方式。Y 连接的线电压是相电压的倍，线电流与相电流相等；△连接的线电压与相电压相等，线电流是相电流的倍。

【例1.4】　某三相变压器，高压绕组为Y 连接，低压绕组为△连接，容量为500kV·A、额定电压为35/11kV。试求该变压器在额定状态下运行时，高低压绕组的线电流和相电流。

解　高压绕组的额定线电流为

高压绕组为Y 连接，额定相电流为

I1Np=I1Nl=8.26A

低压绕组的额定线电流为

低压绕组为△连接，额定电流为