【文章內(nèi)容簡介】 ，再按需要將原繞組及原繞組分別接成星形或三角形連接。 圖 、副繞組均用星形連接的三相變壓器組。 三相變壓器 三相變壓器的結構及連接方式 三相變壓器 44 三相變壓器的另一種結構形式是把三個單相變壓器合成一個三鐵芯柱的結構形式，稱為三相芯式變壓器，如 圖。三相芯式變壓器有用鐵量少、效率高、價格便宜、占地面積小、維護方便等優(yōu)點，因而得到了廣泛應用。在三相電力變壓器中，目前使用最廣泛的是油浸式電力變壓器，它主要由鐵芯、繞組、油箱和冷卻裝置、保持裝置等部件組成，其外形如 圖 。 圖 三個單相變壓器組合的三相變壓器 三相變壓器 45 圖 三相變壓器 三相變壓器 46 圖 三相變壓器外形 三相變壓器 47 三相變壓器的連接方式 我國的國家標準對三相變壓器的標準連接方式規(guī)定了五種： Y／ yn、 Y／ d、 Yn／ d、 Y／ y和 Yn／ y。其中，分子為原繞組的連接方式，分母為副繞組的連接方式，Yn表示 Y連接并有中點引出線。五種連接方式中前三種應用最廣。用戶變壓器一般采用 Y／ yn連接，由于副邊采用了三相四線制供電方式，因此，既可提供380V的三相動力設備用電，又可提供 220V的單相照明設備用電。大容量、高電壓的三相變壓器通常采用Y／ d或 Yn／ d連接。因為原繞組接成 Y形后，相電壓只有線電壓的 ，因而每相繞組的絕緣要求可以降低；副繞組采用三角形連接，相電流只有線電流的 ，因而副繞組的導線截面積可以減小。 3131 三相變壓器 48 Y／ d連接用在三相三線制系統(tǒng)中，通常原邊電壓不超過 60kV，副邊電壓為 3～ 10kV； Yn／ d連接主要用于110kV及以上的高壓輸電系統(tǒng)中，一般需要把原繞組的中點接地或者透過阻抗接地。順便指出，三相變壓器的變壓比 K是指原、副邊相電壓之比。而銘牌上標注的額定電壓均指線電壓，原、副邊線電壓之比不僅與原、副邊的匝數(shù)有關，而且還與繞組的連接方式有關。 Y／ yn連接時： Y／ d連接時： KNNUUUUUUPPPPNN ????2121212133KNNUUU UUUPPPPNN 333321212121 ????（ ） （ ） 三相變壓器 49 變壓器外殼上都有一塊黑底白字的金屬牌，金屬牌上銘刻有變壓器的型號和主要技術參數(shù)，故稱銘牌。它相當于簡單的說明書，使用者只有正確理解銘牌中字母與數(shù)據(jù)的含義，才能正確使用這臺變壓器。 型號用來表示設備的特征和性能。變壓器的型號一般由兩部分組成：前一部分用漢語拼音字母表示變壓器的類型和特點；后一部分由數(shù)字組成，斜線左方數(shù)字表示額定容量 (kVA)，斜線右方數(shù)字表示高壓側的額定電壓 (kV)。下面以 SL7— 200／ 10為例說明電力變壓器型號的識別方法。 三相變壓器的銘牌及參數(shù) 三相變壓器 50 例如， SL7— 200／ 10表示三相油浸自冷式鋁線變壓器，設計序號為 7，額定容量為 200kVA，高壓側額定電壓為 10kV。電力變壓器的主要類型除 SL7外，還有 SS S S SF SC、 SCL、 SG、 DG等系列。 三相變壓器 51 變壓器的額定數(shù)據(jù) （ 1）額定電壓 U1N、 U2N 原邊額定電壓 U1N是根據(jù)變壓器的絕緣強度和允許發(fā)熱程度而規(guī)定的原邊應加的正常工作電壓。副邊額定電壓 U2N是指原邊加額定電壓時副邊的開路電壓即空載電壓 U20。對三相變壓器而言， U1N 、 U2N均指線電壓，單位為伏（ V）或千伏（ kV）。 （ 2）額定電流 I1N 、 I2N 原邊額定電流 I1N和副邊額定電流 I2N是根據(jù)變壓器允許發(fā)熱程度而規(guī)定的原邊與副邊中長期容許通過的最大電流值。對三相變壓器而言， I1N 、 I2N均指線電流。 三相變壓器 52 （ 3）額定容量 SN 額定容量 SN 是指變壓器在額定工作條件下的輸出能力，即視在功率保證值。用副邊額定電壓與額定電流的乘積來表示，單位為千伏安（ kVA）。 單相變壓器 （ ） 三相變壓器 （ ） （ 4）額定頻率 額定頻率 是指變壓器運行時允許的外加電源頻率。我國電力變壓器的額定頻率均為 50Hz。 1 0 0022 NNNIUS ?1000322 NNNIUS ?NfNf 三相變壓器 53 （ 5）溫升 溫升是指變壓器額定運行時，允許內(nèi)部溫度超過周圍標準環(huán)境溫度的數(shù)值。我國的標準環(huán)境溫度規(guī)定為40℃ 。溫升的大小取決于變壓器所用絕緣材料的等級，也與變壓器的損耗和散熱條件有關。允許溫升等于由絕緣材料耐熱等級確定的最高允許溫度減去標準環(huán)境溫度。例如，變壓器使用 A級（ 105℃ ）絕緣材料，則允許溫升為 65℃ 。 三相變壓器 54 （ 6）連接方式與連接組別 它是用來反應變壓器原、副邊繞組的連接方式及原、副邊對應電壓相位關系。例如 Y／ yn 12， Y表示原邊繞組接成星形， yn表示副邊繞組也接成星形，并且有中點引出線。 12稱為連接組別的標號，是反應原、副邊線電壓的相位關系。這種采用時鐘表面 12個數(shù)字表示相位差是很簡明的。把原邊線電壓相量作為鐘面的長針且總是指著 12。而副邊線電壓間的相量作為鐘面的短針，短針所指數(shù)字稱為變壓器的連接組別的標號。如標號為 12，表示原、副邊線電壓是同相位；標號為11，表示原、副邊線電壓相位差 30176。 ，且副邊 超前原邊 。 ?uvU?UVU 三相變壓器 55 （ 7）變壓器的外特性和電壓變化率 對于負載而言，變壓器相當于電源。對于一個電源，必須考慮它的外特性。電力系統(tǒng)中的負載是經(jīng)常變化的。由于變壓器原、副繞組存在阻抗，當負載變化時，副邊電壓也要變化，其變化程度和趨勢，與負載的大小和性質(zhì)（感性或容性等）有關。所謂變壓器的外特性就是指當變壓器原邊電壓 U1和負載功率因數(shù) 一定時，副邊電壓 U2隨副邊電流 I2變化的關系曲線，如 圖 。由 圖 ， I2=0時， U2=U20（空載電壓），當負載為電阻和電感性時，隨著負載電流 I2的增大，變壓器副邊電壓 U2逐漸減小。在相同的負載下， U2減小的程度取決于負載功率因數(shù)的大小，功率因數(shù)越低， U2下降越大。當負載為容性負載時，曲線上翹，即 U2隨 I2的增大而升高。所以為了減小電壓的變化，對于感性負載而言，可在其兩端并聯(lián)電容，以提高負載的功率因數(shù)。 ?cos 三相變壓器 56 變壓器 U2隨 I2的變化程 度，可用電壓變化率 （或電壓調(diào)整率）來描 述。它用空載時的副邊 電壓 U20和負載時的副邊 電壓 U2之差與 U20之比的 百分數(shù)表示，即： ΔU的大小反映了變壓器的輸出電壓的穩(wěn)定程度，是變壓器的主要技術指標之一，電力變壓器的 ΔU一般不得超過 5%。 %100%1002020220 ???????UUUUUU （ ） 圖 變壓器的外特性 三相變壓器 57 （ 8）效率 變壓器的效率與內(nèi)部損耗密切相關。變壓器的內(nèi)部損耗包括銅耗和鐵耗。銅耗 PCu是電流流過原、副繞組時在繞組電阻上消耗的電功率，即 ，它隨副邊電流的大小而變化。鐵耗 主要取決于電源頻率和鐵芯中的磁通量，與負載大小基本無關。變壓器運行時，內(nèi)部損耗轉換成熱能，使線圈和鐵芯發(fā)熱。 變壓器的效率是指變壓器輸出有功功率 P2與輸入有功功率 P1之比，一般用百分數(shù)表示： 222121 RIRIP Cu ??FeP%1 0012 ??PP?（ ） 三相變壓器 58 而輸入有功功率 P1是輸出有功功率 P2與內(nèi)部損耗功率之和，即 P1＝ P2＋ PCu+PFe 。 所以：