【正文】 即當(dāng) 指向 12點(diǎn)時(shí)， 也指向 12點(diǎn)（即 0點(diǎn)），所以聯(lián)結(jié)組為 Y， y0（舊國(guó)標(biāo)為Y/Y— 12）。 圖 （ a） 為 Y， y聯(lián)結(jié)三相變壓器的接線圖。 圖 （ a） 星形聯(lián)結(jié)；（ b） 星形聯(lián)結(jié)中點(diǎn)引出； （ c） 三角形聯(lián)結(jié) AXCZBYA； （ d） 三角形聯(lián)結(jié) AXBYCZA 三相變壓器 115 綜上所述，三相變壓器的聯(lián)結(jié)組不僅與繞組的繞向（同名端）有關(guān)，而且還與首尾端的標(biāo)志和三相繞組的聯(lián)結(jié)方式有關(guān)，下面分別介紹。它有兩種聯(lián)結(jié)法：一種是 AXCZBY聯(lián)結(jié)法（為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)法），如 圖 （ c） 所示；另一種是 AXBYCZ聯(lián)結(jié)法，如 圖 （ d） 所示。星形聯(lián)結(jié)是把三相繞組的尾端連在一起作為中點(diǎn)，將三相繞組的首端引出，也可根據(jù)需要把中點(diǎn) N引出，如 圖 （ a）、（ b） 所示，分別用 Y和 YN表示（對(duì)低壓繞組分別用 y和 yn表示）。 圖 單相變壓器聯(lián)結(jié)組的電路圖與電壓相量圖 （ a） 同極性端標(biāo)為首端，電壓同相位（ Ⅰ ,Ⅰ 0或 Ⅰ /Ⅰ — 12） （ b） 異極性端標(biāo)為首端（ Ⅰ ,Ⅰ 6或 Ⅰ /Ⅰ — 6） 三相變壓器 113 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組是反映三相變壓器高、低壓繞組的聯(lián)結(jié)方式及其對(duì)應(yīng)線電壓的相位關(guān)系。 三相變壓器 112 由上述分析可見(jiàn)，對(duì)已繞制好的單相變壓器，高、低壓繞組的電壓相位關(guān)系由端頭標(biāo)志決定：同極性端標(biāo)為首端時(shí)，高、低壓繞組電壓同相位；異極性端標(biāo)為首端時(shí)，高、低壓繞組電壓反相位，即相位差 180176。在圖 （ a）中，高、低壓繞組電壓同相位，指向 12點(diǎn)（即 0點(diǎn)），則聯(lián)結(jié)組為 Ⅰ ， Ⅰ 0（舊國(guó)標(biāo)為 I / I— 12），其中 Ⅰ ， Ⅰ （或 Ⅰ /Ⅰ ）表示單相變壓器；在圖 （ b）中，高、低壓繞組電壓反相位，當(dāng)高壓繞組的電壓相量指向 12點(diǎn)時(shí)，低壓繞組的電壓相量指向 6點(diǎn)，則聯(lián)結(jié)組為 Ⅰ ， Ⅰ 6（舊國(guó)標(biāo)為 Ⅰ /Ⅰ — 6）。（ b） 異極性端標(biāo)為首端 三相變壓器 111 在實(shí)際工作中，習(xí)慣用電壓相量來(lái)取代電動(dòng)勢(shì)相量，用電路圖來(lái)取代原理圖，即將 圖 ，這并不影響分析的結(jié)果。 ，如 圖 （ b） 所示。 若把同極性端標(biāo)為首端，即當(dāng) A端為高電位時(shí)， a端也為高電位，則低壓側(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 與高壓側(cè)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 同相位，如 圖 （ a） 所示。 （ b） 高、低壓繞組繞向相反 三相變壓器 109 單相變壓器的聯(lián)結(jié)組 單相變壓器的聯(lián)結(jié)組是反映單相變壓器高、低壓繞組的電壓（或電動(dòng)勢(shì)）相位關(guān)系的。但對(duì)于已繞制好的 變壓器，由于繞向已定， 因此同極性端就已經(jīng)確定?！睒?biāo)記；當(dāng)然，另外兩個(gè)低電位的端頭也是同極性端 ,但無(wú) 須再標(biāo)記。這些標(biāo)志都標(biāo)在變壓器出線套管上，它關(guān)系到變壓器的相序和高、低壓繞組的相位關(guān)系，是不允許隨意改變的。 0?????? CBA ???A?? B?? C?? 三相變壓器 106 在相同的額定容量下，三相心式變壓器具有節(jié)省材料、維護(hù)方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛采用；但三相變壓器組中的每個(gè)單相變壓器具有體積小、質(zhì)量輕、便于運(yùn)輸、備用容量小等優(yōu)點(diǎn)，因此在制造和運(yùn)輸有困難的超高壓、特大容量變壓器中采用。在這樣的磁路系統(tǒng)中，每相的主磁通都要通過(guò)另外兩相的磁路閉合，故三相磁路彼此相關(guān)。如果將三臺(tái)單相變壓器的鐵芯合并成如 圖 （ a） 所示的形式，當(dāng)外加三相對(duì)稱電壓時(shí)，三相主磁通是對(duì)稱的，則中間公共芯柱的磁通為 ，即可以取消公共芯柱，如 圖 （ b） 所示。當(dāng)變壓器一次側(cè)外加三相對(duì)稱的電壓時(shí)，三相主磁通 、 和 是對(duì)稱的，又三相主磁路也是對(duì)稱的，故三相空載電流是對(duì)稱的。 三相變壓器 三相變壓器 104 三相變壓器組與三相心式變壓器的磁路系統(tǒng)是不相同的。 ，可取任意一相來(lái)分析，且就其一相而言，與單相變壓器沒(méi)有什么區(qū)別，故前面所述的單相變壓器的分析方法及結(jié)論完全適用于三相變壓器的對(duì)稱運(yùn)行，在此不再贅述。三相變壓器可由三臺(tái)同容量的單相變壓器組成，這種三相變壓器稱為三相變壓器組；也可用鐵軛把三個(gè)鐵芯柱連在一起構(gòu)成一臺(tái)三相變壓器，這種三相變壓器稱為三相心式變壓器。一般取 值為 1/4～ 1/3，則 βm值為 ～ 。這一結(jié)論與直流電機(jī)的相同。因此取 η對(duì) β的導(dǎo)數(shù)，并令其等于零，即可求出對(duì)應(yīng)于最大效率的負(fù)載系數(shù) 或 。當(dāng)變壓器空載時(shí)，輸出功率為零， β=0，效率 η=0；隨著負(fù)載（ β βm ）的增大，在效率計(jì)算公式（ ）中，分子顯著增大，分母中因可變損耗 較小，不變損耗 P0起主要作用，使其增加較緩，因此，效率 η顯著增大；當(dāng)負(fù)載β βm時(shí)，隨著負(fù)載的增大，分母中的可變損耗 較大，起主要作用，它使分母的增大較分子快，故效率 η反而減小。 2cos?2cos?圖 變壓器的效率特性曲線 變壓器的運(yùn)行特性 101 由 圖 ，效率 η開(kāi)始隨著負(fù)載 β的增大而顯著增大，隨后增加緩慢（接近 βm），當(dāng)達(dá)到 βm值后，效率η隨著負(fù)載 β的增大反而減小。 變壓器的效率特性 %10 012 ??PP? （ 253） 變壓器的運(yùn)行特性 99 銅耗 PCu可通過(guò)過(guò)載系數(shù) β和額定電流時(shí)的短路損耗PSN求得，即 綜上所述，變壓器的總損耗為 又 ,變壓器的輸出有功功率 P2為 故變壓器的效率 η可由式（ ）改寫(xiě)為 SNSNNSCu PrIIIrIP 22222222 )( ????SNCuFe PPPPP 20 ??????22222222222 c o sc o sc o sc o s ?????? NNNN SIUIUIUP ????%100c os c os%100%100 20222212 ????????? ? SNNNPPSSPPPPP??????（ 254） 變壓器的運(yùn)行特性 100 由式（ ）可知，變壓器的效率 η與負(fù)載的大?。ㄘ?fù)載系數(shù) β）和負(fù)載的性質(zhì)（功率因數(shù) ）有關(guān)。通常取空載損耗 P0近似等于鐵芯損耗 PFe。變壓器的基本損耗可分為兩大類，即鐵芯損耗和銅耗。 4 %。 2 %；另一類是在變壓器通電時(shí)也能操作的，稱為有載分接開(kāi)關(guān)，相應(yīng)的變壓器稱為有載調(diào)壓變壓器，其調(diào)壓范圍一般為額定電壓的 177。分接開(kāi)關(guān)有兩大類：一類是需要變壓器斷電后才能操作的，稱為無(wú)激磁分接開(kāi)關(guān)，相應(yīng)的變壓器稱為無(wú)激磁調(diào)壓變壓器，其調(diào)壓范圍一般為額定電壓的 177。分接頭之所以常設(shè)置在高壓側(cè)：一是因?yàn)楦邏豪@組套在最外邊，便于引出分接頭；二是因?yàn)楦邏豪@組電流相對(duì)較小，分接頭的引線及分接開(kāi)關(guān)載流部分的導(dǎo)體截面也小，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)易制造。 如果變壓器的二次電壓偏離額定值較多，超出規(guī)定的允許范圍時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖 所示，當(dāng)變壓器帶純電阻負(fù)載（ =1）時(shí)， ， ΔU為正值，且隨著負(fù)載電流的增大（ β增大），電壓變化率 ΔU也增大，外特性曲線是下降的，說(shuō)明二次實(shí)際電壓 U2低于二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓 U20（即二次額定電壓 U2N）；當(dāng)變壓器帶感性負(fù)載［如 =（滯后）］時(shí)， 0， ΔU仍為正值，且隨著負(fù)載電流的增大（ β增大），電壓變化率ΔU 增大較多，外特性曲線下降嚴(yán)重，說(shuō)明二次實(shí)際電壓 U2也低于額定電壓 U2N；當(dāng)變壓器帶容性負(fù)載［如 =（超前）］時(shí)， 0， 0，當(dāng) 時(shí)（通常電力變壓器 ΔU為負(fù)值，且隨著負(fù)載電流的增大（ β增大），電壓變化率 |ΔU |增大，外特性曲線是上升的，說(shuō)明二次實(shí)際電壓 U2高于二次額定電壓 U2N。若給定變壓器參數(shù)（變壓器短路阻抗標(biāo)幺值一定），則電壓變化率就由負(fù)載的大小和功率因數(shù)決定。 圖 變壓器的外特性曲線 變壓器的運(yùn)行特性 93 所謂電壓變化率 ΔU，是指變壓器一次繞組接額定頻率、額定電壓的交流電源，二次繞組開(kāi)路時(shí)的電壓 U20和二次繞組在給定功率因數(shù)下帶負(fù)載時(shí)的實(shí)際電壓 U2之差與二次繞組額定電壓的比值，即 工程上常采用電壓變化率的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，即 ????????22222220 1 UUUUUUUUNNN)s i nc o s( 22 ??? ?? ??? SS xrU（ ） 變壓器的運(yùn)行特性 94 由式（ ）可知，變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電壓變化率ΔU與負(fù)載的大小（負(fù)載系數(shù) β）、負(fù)載性質(zhì)（功率因數(shù) ）以及變壓器短路阻抗標(biāo)幺值的大小有關(guān)。從圖中可知，變壓器二次電壓的變化不僅與負(fù)載電流的大小有關(guān)，而且還與負(fù)載的功率因數(shù)有關(guān)。 變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，由于變壓器內(nèi)部存在漏阻抗，當(dāng)負(fù)載電流流過(guò)時(shí)，變壓器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生阻抗壓降，從而使二次電壓隨負(fù)載電流的變化而變化。電壓變化率是反映變壓器供電電壓質(zhì)量的指標(biāo)；效率是反映變壓器運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。例如，對(duì)于電力變壓器，短路阻抗的標(biāo)幺值 ；空載電流的標(biāo)幺值 。 （ 5） 便于比較變壓器或電機(jī)的參數(shù)和性能。2 * UUUkUkUUUUNNN?? ?????SNSNNSNSNNSNSN ZZZIUZUZIUUU111111 / 變壓器參數(shù)的測(cè)定 90 （ 4） 標(biāo)幺值和百分值存在一定的關(guān)系。例如 : ?????22222139。例如： （ 2） 各物理量額定值的標(biāo)幺值均為 1，使運(yùn)算方便。另外，有功功率、無(wú)功功率和視在功率也共用一個(gè)基值，它們以額定容量（額定視在功率）為基值。某些物理量的基值一經(jīng)選定，其他一些與之相關(guān)的物理量的基值就能通過(guò)公式導(dǎo)出，這樣不同物理量標(biāo)幺值之間的關(guān)系與其物理量的關(guān)系就一致了。所謂某物理量的標(biāo)幺值 ,是指其實(shí)際值與選定的同單位的基值之比，即 標(biāo)幺值是一個(gè)相對(duì)值，沒(méi)有單位，習(xí)慣用各物理量原來(lái)的符號(hào)右上角加“ *”號(hào)來(lái)表示。 （ 2） 短路電壓百分值及電阻分量和電抗分量的百分值 。 在高壓側(cè)做短路實(shí)驗(yàn) ， 測(cè)得數(shù)據(jù)為US=440 V， IS= A， PS=10900 W， 室溫為 20 ℃ 。A， Y,yn接線 ,U1N/U2N=10000/400 V。一般中、小型電力變壓器的 USN%=4%～ %，大型電力變壓器的USN %=%～ %。正常運(yùn)行時(shí)，希望它小一些，這樣使變壓器二次電壓受負(fù)載波動(dòng)的影響小一些；但對(duì)變壓器突然短路故障來(lái)說(shuō)，又希望它大一些，這樣可使短路電流小些。 與 rS相關(guān)的 ZS也應(yīng)換算到 75 ℃ 時(shí)的值，計(jì)算公式為 SCS rr o ???? 3 4 3 475SCS rr o ????2257522575CSr 075CSZ 075 22 75 0 SCS xr ?＝ （ 248） 變壓器參數(shù)的測(cè)定 85 由于短路實(shí)驗(yàn)是在高壓側(cè)加電源，所測(cè)數(shù)據(jù)為高壓側(cè)值，求得的短路阻抗參數(shù)也為高壓側(cè)值，若需要低壓側(cè)的數(shù)值，也要進(jìn)行折算。根據(jù)測(cè)量短路電壓 US、短路電流 IS和短路損耗 PS數(shù)據(jù)，按變壓器的簡(jiǎn)化等效電路 (圖)，則可得短路阻抗參數(shù) 的計(jì)算公式如下： 圖 單相變壓器短路實(shí)驗(yàn)的原理接線圖 SSS jxrZ ??222 , SSSSSSSSS rZxIPrIUZ ???? （ 247） 變壓器參數(shù)的測(cè)定 84 由于電阻隨溫度而變，故按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)把室溫 θ下測(cè)得的電阻值換算到標(biāo)準(zhǔn)溫度（ 75 ℃ ）時(shí)的值，以便于分析比較。如 圖 。由于低壓側(cè)電流大，儀表選擇不方便，通常在高壓側(cè)加電源而使低壓側(cè)短接。短路實(shí)驗(yàn)是指穩(wěn)態(tài)短路，因此先將二次繞組短接，然后再加電源。 變壓器參數(shù)的測(cè)定 82 短路實(shí)驗(yàn)可通過(guò)測(cè)定一次繞組的短路電壓（ US）、短路電流（ IS）、短路損耗（ PS）和實(shí)驗(yàn)室的室溫 θ （單位為 ℃ ），求得短路阻抗參數(shù) 和變壓器的重要參數(shù) —— 短路電壓 USN。習(xí)慣取 k1，即 k為高壓側(cè)額定相電壓與低壓側(cè)額定