【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)及連接方式 三相變壓器 44 三相變壓器的另一種結(jié)構(gòu)形式是把三個(gè)單相變壓器合成一個(gè)三鐵芯柱的結(jié)構(gòu)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(jià)格便宜、占地面積小、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)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(gè)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(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)引出線。五種連接方式中前三種應(yīng)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(dòng)力設(shè)備用電，又可提供 220V的單相照明設(shè)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?yàn)樵@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(dǎo)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(guò) 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(diǎn)接地或者透過(guò)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(biāo)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(guān)，而且還與繞組的連接方式有關(guān)。 Y／ yn連接時(shí)： Y／ d連接時(shí)： 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(hào)和主要技術(shù)參數(shù)，故稱銘牌。它相當(dāng)于簡(jiǎn)單的說(shuō)明書(shū)，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(tái)變壓器。 型號(hào)用來(lái)表示設(shè)備的特征和性能。變壓器的型號(hào)一般由兩部分組成：前一部分用漢語(yǔ)拼音字母表示變壓器的類型和特點(diǎn)；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(cè)的額定電壓 (kV)。下面以 SL7— 200／ 10為例說(shuō)明電力變壓器型號(hào)的識(shí)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(shè)計(jì)序號(hào)為 7，額定容量為 200kVA，高壓側(cè)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(qiáng)度和允許發(fā)熱程度而規(guī)定的原邊應(yīng)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(shí)副邊的開(kāi)路電壓即空載電壓 U20。對(duì)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(zhǎng)期容許通過(guò)的最大電流值。對(duì)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(lái)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(yùn)行時(shí)允許的外加電源頻率。我國(guó)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(yùn)行時(shí)，允許內(nèi)部溫度超過(guò)周?chē)鷺?biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度的數(shù)值。我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)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(jí)，也與變壓器的損耗和散熱條件有關(guān)。允許溫升等于由絕緣材料耐熱等級(jí)確定的最高允許溫度減去標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度。例如，變壓器使用 A級(jí)（ 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(lái)反應(yīng)變壓器原、副邊繞組的連接方式及原、副邊對(duì)應(yīng)電壓相位關(guān)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(diǎn)引出線。 12稱為連接組別的標(biāo)號(hào)，是反應(yīng)原、副邊線電壓的相位關(guān)系。這種采用時(shí)鐘表面 12個(gè)數(shù)字表示相位差是很簡(jiǎn)明的。把原邊線電壓相量作為鐘面的長(zhǎng)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?biāo)笖?shù)字稱為變壓器的連接組別的標(biāo)號(hào)。如標(biāo)號(hào)為 12，表示原、副邊線電壓是同相位；標(biāo)號(hào)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(duì)于負(fù)載而言，變壓器相當(dāng)于電源。對(duì)于一個(gè)電源，必須考慮它的外特性。電力系統(tǒng)中的負(fù)載是經(jīng)常變化的。由于變壓器原、副繞組存在阻抗，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，副邊電壓也要變化，其變化程度和趨勢(shì)，與負(fù)載的大小和性質(zhì)（感性或容性等）有關(guān)。所謂變壓器的外特性就是指當(dāng)變壓器原邊電壓 U1和負(fù)載功率因數(shù) 一定時(shí)，副邊電壓 U2隨副邊電流 I2變化的關(guān)系曲線，如 圖 。由 圖 ， I2=0時(shí)， U2=U20（空載電壓），當(dāng)負(fù)載為電阻和電感性時(shí)，隨著負(fù)載電流 I2的增大，變壓器副邊電壓 U2逐漸減小。在相同的負(fù)載下， U2減小的程度取決于負(fù)載功率因數(shù)的大小，功率因數(shù)越低， U2下降越大。當(dāng)負(fù)載為容性負(fù)載時(shí)，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(duì)于感性負(fù)載而言，可在其兩端并聯(lián)電容，以提高負(fù)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(lái)描 述。它用空載時(shí)的副邊 電壓 U20和負(fù)載時(shí)的副邊 電壓 U2之差與 U20之比的 百分?jǐn)?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(shù)指標(biāo)之一，電力變壓器的 ΔU一般不得超過(guò) 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(guān)。變壓器的內(nèi)部損耗包括銅耗和鐵耗。銅耗 PCu是電流流過(guò)原、副繞組時(shí)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(fù)載大小基本無(wú)關(guān)。變壓器運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部損耗轉(zhuǎn)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?jǐn)?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：