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变压器联接组别及判别方法

发布于:2022-12-01 15:40:01 来自:电气工程/电气工程原创版块 [复制转发]

知识点:变压器接线组


01

变压器的磁路系统




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组式磁路变压器

特点:三相磁路彼此无关联,各相励磁电流数值相等。

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组式应用:对特大容量变压器制造容易,备用量小;但铁芯用料多,占地面积大。适用于超高压、特大容量的场合。

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芯式磁路变压器

特点:三相磁路有关联,磁路长度不同,当外加三相对称电压时,三相磁通对称,三相磁通之和为0。

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芯式应用:节省材料,体积小,效率高,维护方便。大、中、小容量广泛应用于电力系统中。







02

连接组标号及时钟表示法




  因为三相变压器高、低压绕组接法不同,所以高压绕组与低压绕组对应的线电动势(或线电压)之间会存在一定的相位差。为了简明地表达变压器的联接方式及这种相位关系,将变压器高、低压绕组的联接分成不同的组合,称为变压器的联接组别。

  理论和实践证明,无论采用怎样的联接方式,一、二次侧线电动势(电压)的相位差总是30°的整数倍,而时钟表盘上相邻两个钟点的夹角也为30°,所以三相变压器的联接组标号采用“时钟表示法”。


高压绕组——大写字母表示,固定指在时钟12点位置。

低压绕组——小写字母表示,根据高、低压绕组线电势之间的相位差指向不同的钟点。

例如:“Yd-11”接线方式表示:当一次侧线电压相量作为分针指在时钟12点的位置时,二次侧的线电压相量在时钟的11点位置。也就是,二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB 330°(或超前30°)。

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Yy联接的三相变压器,共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联接组别,标号都为偶数。

Yd联接的三相变压器,共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联接组别,标号都为奇数。



为了避免制造和使用上的混乱,我国规定生产五种标准联接组别的电力变压器:Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0、Yy0(最常用的是前三种)。


TIPS

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Yyn0组别用于三相四线制配电系统中,供电给动力和照明的混合负载。


Yd11组别用于低压高于0.4kV的线路中。


YNd11组别用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中。


YNy0组别用于原边需接地的系统中。


Yy0组别用于供电给三相动力负载的线路中。






03

相量分析及判别方法




案例分析

下图为三相变压器绕组接线图,通过“五步走”方法判断该变压器的联接组别。

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1

作出一次侧相电压





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2

作出二次侧相电压





本案例中电压参考方向都是从同名端标出,因此一、二次侧相电压同相位。

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作出一次侧线电压





根据KVL方程和绕组接线方式。

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4

作出二次侧线电压





根据KVL方程和绕组接线方式。

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5

判断连接组别





将高压线电压看作时钟的长针,固定指向时钟12点,低压线电压看作时钟的短针,则低压线电压短针所指时数即位绕组的组号。

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其他绕组接线及相量分析

 Yy接线(6种) 

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滑动查看更多

 Yd接线(6种) 

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滑动查看更多







04

三相变压器联接组别和铁芯结构对谐波电流、谐波磁通的影响




谐波产生的原因

变压器的谐波电流是由其励磁回路的非线性引起的。

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谐波的危害

对于变压器而言,谐波电流可导致铜损和杂散损耗增加,谐波电压会增加铁损,对变压器的整体影响为温度升高。这些由谐波导致的额外损失与电流和频率的平方成比例上升,继而导致变压器的基波负载容量下降。

联接组别对谐波的影响

 Yy联接组 

Y型接法三次谐波分量无法流通,励磁电流接近正弦波形,正弦的励磁电流将产生平顶的磁通。

对于三相组式变压器:三次谐波在各自铁芯闭合磁路各自流通,三次谐波磁通很大,所感应的三次谐波相电动势很大,使相电动势波形严重畸变,幅值升高很多,对变压器的绝缘材料构成很大威胁,因此这种磁路结构的变压器不宜采用Yy联接。

对于三相芯式变压器:三次谐波只能通过油和油箱壁形成回路,由于磁阻较大,感应相电动势仍然接近正弦波,但三次谐波经过油箱壁等钢制构件将在其中引起涡流杂质损耗,因此三相芯式变压器可采用Yy连接但容量不宜过大(SN≤1600kVA)。

 Yd联接组 

三次谐波将在闭合三角形内产生环流,主磁通和相电动势波形接近于正弦。



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这个家伙什么也没有留下。。。

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