三相变压器
三相变压器的原理及应用
三相变压器的原理及应用三相变压器是一种将三相交流电能从一种电压变换为另一种电压的电力变压器。
其原理是利用三个相位之间的相互作用，在磁通产生与变化过程中，将输入的三相电压转换为输出的另一种电压。
下面将详细介绍三相变压器的工作原理及应用。
首先，三相变压器由三个独立的线圈组成：一个原边线圈和两个副边线圈。
原边线圈接收高电压的三相电源，副边线圈提供输出的低电压。
三相电源的供电使得原边线圈在其上产生交变磁通。
根据电磁感应定律，副边线圈中会产生感应电动势，从而引起感应电流流过副边线圈。
这样，输入的三相电压就被转换为输出的三相电压。
三相变压器的有效性基于电压比和线圈匝数比之间的关系。
电压比等于输出电压和输入电压的比值，而线圈匝数比等于副边线圈匝数和原边线圈匝数的比值。
输出电压与输入电压的比值等于副边线圈匝数与原边线圈匝数的比值。
三相变压器可以广泛应用于许多各行各业的电力系统中。
以下是一些主要的应用领域：1. 供电系统：三相变压器常被用于交流电力系统中，用于将输送到用户的高电压转换为用户所需的低电压。
2. 工业生产：在各种工业生产中，需要使用不同电压的设备。
三相变压器可以用来将供电电网提供的高电压转换为适用于设备的低电压。
3. 可再生能源系统：现代的可再生能源系统，如太阳能发电和风能发电，通常产生的是可变的直流电。
为了将其转换为交流电以供应电力网络，需要使用三相变压器。
4. 铁路系统：电气化铁路系统需要大量的电力供应，因此需要使用三相变压器来将高压电源转换为适用于列车的低电压。
5. 矿山和能源行业：在采矿和能源行业中，需要使用大量的电力设备，这些设备通常需要使用不同的电压。
三相变压器可用于将输送电力的高电压转换为设备所需的低电压。
总之，三相变压器是现代电力系统中不可或缺的组成部分。
它们通过将输入的高电压转换为输出的低电压，提供了可靠的电力供应。
不仅如此，三相变压器还在各种其他领域中发挥着重要作用，满足了不同电压需求的设备和系统。
三相变压器工作原理
三相变压器工作原理
三相变压器是一种常见的电力变压器，其工作原理基于电磁感应。
三相变压器由一个铁心和三组绕组组成。
铁心由硅钢片叠压而成，可以有效地减小磁通密度，降低磁滞损耗和铁损耗。
三组绕组分别为主绕组、高压绕组和低压绕组。
主绕组通常接在三相电源上，高压绕组接在供电线路上，低压绕组接在负载上。
当主绕组通电时，通过电流在主绕组中产生磁场。
这个磁场将进一步感应出高压绕组和低压绕组中的电动势。
根据电磁感应定律，这个电动势与磁场的变化率成正比。
由于绕组的匝数比例，高压绕组中的电动势将大于主绕组中的电动势，而低压绕组中的电动势将小于主绕组中的电动势。
这样就实现了电压的升高或降低。
为了保证效率和减小损耗，三相变压器通常采用密封冷却方式，如油浸冷却或无油冷却。
冷却系统可以将产生的热量有效地散发出去，确保变压器的正常运行。
总之，三相变压器通过电磁感应原理将输入电压转换成输出电压，实现电力系统中电压的升降。
它在电力输配系统中起着重要的作用。
三相变压器原理
三相变压器原理三相变压器是一种常见的电力变压器，它能够将电压从一个电路传输到另一个电路，同时保持电力的稳定传输。
三相变压器原理是通过电磁感应的方式实现电压的变换，下面我们来详细介绍一下三相变压器的原理。
首先，三相变压器由铁芯和三个线圈组成。
铁芯是由硅钢片叠压而成，能够有效地减小铁损和涡流损耗，提高变压器的效率。
三个线圈分别为高压侧的主线圈、低压侧的副线圈和中性线圈。
主线圈和副线圈分别连接到三相交流电源和负载，中性线圈连接到中性点。
当三相交流电源加在主线圈上时，会在铁芯中产生交变磁通。
这个交变磁通会穿过副线圈，从而在副线圈中感应出电动势，使得在副线圈两端产生电压。
由于铁芯的存在，磁通能够有效地传导，使得电压从主线圈传输到副线圈。
同时，三相变压器中的中性线圈也起到了重要的作用。
它能够提供一个稳定的中性点，使得负载能够正常工作。
在无中性线的负载中，中性线圈也能够平衡三相电压，避免电压不平衡对负载造成影响。
三相变压器原理的关键在于电磁感应。
当主线圈中的电流改变时，会产生交变磁通，从而在副线圈中感应出电动势。
这种电磁感应的原理使得三相变压器能够实现电压的变换，从而满足不同电路对电压的需求。
除了电磁感应，三相变压器还需要注意一些其他因素。
例如，变压器的损耗问题，主要包括铁损和铜损。
铁损是由于铁芯在交变磁通作用下产生的能量损耗，而铜损是由于线圈中电流通过导线时产生的电阻损耗。
为了减小损耗，需要合理设计变压器的结构和选用合适的材料。
另外，变压器的绝缘和冷却也是非常重要的。
良好的绝缘能够保证变压器在高压下工作时不会发生击穿，而有效的冷却能够保证变压器在长时间工作时不会过热损坏。
总的来说，三相变压器原理是通过电磁感应实现电压的变换，同时需要考虑损耗、绝缘和冷却等因素。
合理设计和使用三相变压器能够有效地实现电力的传输和分配，保障电力系统的稳定运行。
三相变压器原理
三相变压器原理
三相变压器原理是指由三个独立的线圈组成的变压器。
这些线圈分别为三相励磁线圈（也称为初级线圈）、三相绕组（也称为中性线圈）和三相输出线圈（也称为次级线圈）。
三相变压器的基本工作原理是利用电磁感应定律。
当三相交流电流通过初级线圈时，将产生一个变化的磁场。
这个磁场会通过铁芯传导到中性线圈和次级线圈中，从而产生感应电动势。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
由于三相交流电中的相位差为120度，初级线圈中的三个相位电流也会存在相位差。
这样，通过中性线圈和次级线圈的感应电动势也会存在相位差，产生三相输出电压。
这三个输出电压在相位上相互偏移120度，从而构成了三相交流电系统。
三相变压器的变比可以根据需求进行设计和调整。
通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比，可以实现不同的输入电压和输出电压比例。
同时，根据变压器的基本特性，三相变压器可以实现相电压的升降压。
总之，三相变压器利用电磁感应原理将输入的三相交流电转换为输出的三相交流电。
它是电力传输和分配系统中不可或缺的设备，广泛应用于工业、航空、交通、通信等领域。
三相配电变压器
三、运行
（一）、运行时的检查
变压器投入运行前，应进行下列项目的检查： 1、绝缘符合要求； 2、套管完整，无损坏裂纹现象，外壳无渗漏油现象； 3、高低压引线完整可靠，各处节点符合要求； 4、引线与外壳及电杆的距离符合要求，油位正常； 5、高低压熔丝符合要求； 6、防雷保护齐全，接地电阻合格。
（1）Y，y0联结组 如图2—21 若把低压侧的同名端改为尾端，则联结组 变为Y，y6。 （2）Y，d11联结组 如 图2—22 若把低压侧的同名端改为尾端，则联结组变为Y， d5；若把低压侧由顺接改为逆接，则联结组变 为Y，d51。 （3）标准联结组 Y，yn0 ； Y，d11；YN，d11； YN，y0 ；Y，y0五种，前三种常用。在实际电 力系统中所用变压器至少有一侧绕组接成d接。
三、铭牌
三相配电变压器都有一块铭牌，上面标有变压 器的型号与各种额定数据等。只有理解铭牌内 容的含义，才能保证变压器的安全、经济、合 理的运行。 见书（表12-3）铭牌图
1、型号
型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式 等内容，表示方法为
如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕组铜线有 载调压，额定容量250000kVA，高压额定电压220kV电力变压器。
U 1N 是指加在一次侧的额定 U 1N , 二次的开路电压
三者关系： 单相 : S N U 1 N I 1 N U 2 N I 2 N
三相 : S N 3U 1 N I 1 N 3U 2 N I 2 N
额定频率 、我国规定的标准频率为50赫兹。
额定温升、额定温升是指变压器在额定运行状 态下，内部绕组允许超出周围环境的温度值， 它取决于所用绝缘材料的耐热等级。 短路电压、短路电压也称短路阻抗电压，一般 以额定电压的百分比表示。在变压器的运行中， 行时 的主要参考值。
三相变压器结构组成
三相变压器是由三个相同的单相变压器组成的，其基本结构组成包括：1.铁芯：变压器的磁路部分，由铁芯柱和铁轭两部分组成，变压器
的一次和二次绕组都绕在铁芯上。
2.绕组：变压器的电路部分，由铜或铝导线绕制而成，分为一次绕
组和二次绕组。
3.绝缘：变压器的绝缘材料，用于保证变压器的电气性能和绝缘性
能。
4.油箱：变压器的外壳，用于存放变压器油，并使变压器油与空气
隔绝，减少变压器油的氧化和受潮。
5.冷却装置：变压器的冷却设备，用于散发变压器运行过程中产生
的热量，保证变压器的安全运行。
6.保护装置：变压器的保护设备，用于保护变压器的安全运行，如
温度计、气体继电器等。
三相变压器怎么工作的原理
三相变压器怎么工作的原理
三相变压器是一种将电能按照一定比例变换电压的电气设备。
其工作原理如下：
1. 三相供电：三相变压器通常接受三相交流电源供电，其中每相电源的相位差120度。
2. 线圈结构：三相变压器由三个相互独立的线圈组成，其中一个为主线圈（也称为高压线圈），另外两个为副线圈（也称为低压线圈）。
3. 磁感应：当高压线圈通电时，会产生一个交变磁场。
由于低压线圈与高压线圈都处于相同的磁场中，所以它们也会感应到同样的磁场。
4. 电磁感应定律：根据电磁感应定律，低压线圈中感应到的磁场会产生电动势，进而产生电流。
由于低压线圈的匝数比高压线圈多（变比大于1），所以低压线圈中的电流将比高压线圈
中的电流大。
5. 能量传递：高压线圈传输的电能通过磁感应传递给低压线圈，从而实现电能的变压。
根据能量守恒定律，变压时，电压降低，则电流增加；电压升高，则电流降低，从而实现电能的平衡传输。
总结起来，三相变压器工作的原理是通过变压器的线圈结构和
磁感应现象，在电能传输过程中，通过变比的转换，实现电能的变压降、升压作用。
三相变压器的原理
三相变压器的原理三相变压器是一种将电能从一个电路传输到另一个电路，同时改变电压和电流的电力变压器。
它的原理主要基于守恒定律和电磁感应定律。
三相变压器由三个独立的线圈组成，分别称为高压绕组、低压绕组和铁芯。
高压绕组和低压绕组是通过铁芯连接在一起的，铁芯是由磁性材料制成的，如硅钢片，它具有良好的导磁性能。
高压绕组和低压绕组以一定的绕组比例分别绕在铁芯的两端，并且彼此交错。
当三相变压器接通电源时，高压绕组产生磁通，磁通通过铁芯传递到低压绕组，从而在低压绕组中产生感应电动势。
三相变压器的工作原理可以通过以下过程进行解释：第一步：对称的高压绕组和低压绕组被连接到三相交流电源上。
在高压绕组上产生的三相电流通过变压器的磁链作用，形成旋转的磁场。
第二步：因为铁芯的存在，高压绕组在磁场的作用下产生感应电动势，引起感应电流流过低压绕组。
根据电磁感应定律，感应电流的方向产生一个反磁场，与高压绕组产生的磁场相抵消。
第三步：在理想的情况下，将不存在磁场的低压绕组连接到额定负载上，形成一个负载电流。
第四步：当负载电流流过低压绕组时，它产生的磁通通过铁芯传递到高压绕组中。
第五步：在高压绕组中产生的磁场与铁芯中早期产生的磁场叠加在一起，形成一个新的磁场。
这个磁场的方向和大小取决于高压绕组中的电流和低压绕组中的负载电流。
第六步：新的磁场产生一个新的感应电动势，它在高压绕组中引起感应电流的流动。
综上所述，三相变压器的工作原理是通过电磁感应和磁通的作用，将电能从一个电路传输到另一个电路，同时改变电压和电流。
高压绕组产生的磁场通过铁芯传递到低压绕组中，从而在低压绕组中产生感应电流。
这种感应电流的方向和大小取决于高压绕组中的电流和低压绕组中的负载电流。
因此，三相变压器可以实现将高电压转换为低电压，或将低电压转换为高电压的功能。
三相变压器具有以下优点：1. 高效率：由于电能的传输是通过磁场的传递而不是通过导体的传输，所以能量损耗很小，使得效率非常高。
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出线端不一定是同名端。原、副绕组的首、末端是可以
任意标示的，但是原、副绕组感应电动势相位关系的表 示因首、末端的不同标示而不同。
单相变压器的极性（续1）
原、副绕组的绕向要么相同、
要么相反，如图3.16所示（图中已
标示首、末端）。在图3.16（a）中，
•
E
XA
，如图3.18所示。
（2）由图3.17所表明的同名端知道， , , AB
E与 E•
E与 E•
XA
YB
xa
yb
E与
•
E
ZC
zc
的相位分别相反。在图3.18中，使a与A重合，做出副绕
组相电动势相量
E,
•
E
, yb
•
E zc
；然后，据此做出副绕组对
xa
应线电动势相量
E
•
E yb
•
E xa
图3.15 三相心式变 压器的磁路系统
3.6.2 单相变压器的极性
单相变压器的原、副绕组套在同一个铁心柱上，铁
心中的交变磁通 同时与原、副绕组交链，在原、副绕
组中产生相应的感应电动势 E、E• 2 ,
E、E• 2 1
正方向的规定如
前所述，即与铁心中的磁通1 符合右手螺旋定则。
单相变压器的原、副绕组均有两个出线端，其中的
图3.19和图3.20是三相变压器Y/d-11连接组别 的接线图和相量图，大家可以自己分析其连接组 别。
三相变压器的连接组别有24种接法之多，其 中 等Y几/种Y-在12电、力Y0系/ Y统-1中2、较Y常/Y用0-。12使、用Y/时d-1应1、注Y意0/，d-1三1 相变压器组不能采用Y/Y连接，因为绕组中尖顶 波形的相电动势很大，可能会损坏绕组的匝间绝 缘；容量大于1 600kVA的三相心式变压器不能采 用Y/Y连接，因为铁心中存在三次谐波磁通，在 变压器构件中产生附加的铁损耗比较大，可能使 大容量变压器的工作温度较高而缩短其使用寿命。
一端称为首端，另一端称为末端。原绕组的首、末端分 别用大写英语字母A（或B，C）、X（或Y，Z）表示，
副绕组的首、末端分别用与原绕组相同符号的小写英语 字母a（或b，c）、x（或y，z）表示。原、副绕组中，
某一瞬时同为高电位（或同为低电位）的出线端称为同 名端，用相同的符号标示，如用“*”或“.”标示。需要
3.6.1 磁路系统
三相变压器分为三相变压器 组和三相心式变压器两种。
1．三相变压器组的磁路系统
三相变压器组由三台相同的 单相变压器组成，如图3.14所示。 对于容量较大的变压器，为了便 于制造、运输、安装并减小备用 容量，通常制成这种型式的变压 器。
显然，三相变压器组的三相
主磁通通过各自的铁心闭合，即 三相磁路是独立的，三相之间只 有电路联系。由于三相磁路的完 全相同，只要电源电压是三相对 称的，使三相空载（励磁）电流 对称，则三相磁通也是对称的。
3.6 三相变压器
目前的电力系统普遍采用三相制供、配电， 三相变压器在现实中的应用相当广泛。在工程 上，可以认为三相变压器带对称负载运行，即 认为三相变压器的原、副边都是三相对称电路。 对三相变压器进行分析、计算时，可以取出其 中的一相，应用单相变压器的有关方程式、等 效电路以及运行特性来进行分析、计算。在这 一节里，我们只讨论三相变压器的特有问题。
电动势的相位关系只有两种可能，
要么同相位、要么反相位。
图3.16 单相变压器原、副边 电动势的相位关系
• 通常采用时钟表示法来形象地表示原、副绕组的 相电动势的相位关系：将原绕组的图3.16 单相变 压器原、副边电动势的相位关系
• 相量固定地指向时钟的12点，根据原、副绕组相 电动势之间的相位关系，确定副绕组相电动势相 量的指向，副绕组相电动势相量在同一时钟上所 指钟点数就是单相变压器连接组的标号。如果用 I/I表示单相变压器原、副绕组的连接，单相变压 器的连接组别只有两种，一种为I/I-12，如图3.16 （a）所示；另一种为I/I-6，如图3.16（b）所示。 我国国标规定，I/I-12是单相变压器的标准连接组 别。
3.6.3 三相变压器的连接组别
组 三合相形绕三式组相。接变例 成压D如器形D有/，YY0副/的Y边0组、的合Y三/形d、相式D绕表/Y组明0接等原成连边Y接的形 且引出中线。为了表明原、副绕组对应线电 动势的相位关系，还应表明其连接组别的标 号。三相变压器的连接组别标号采用的时钟 表示法为：将原绕组的线电动势相量固定地 指向时钟的12点，根据原、副绕组线电动势 之间的相位关系，确定副绕组线电动势的指 向，副绕组对应线电动势相量在同一时钟上 所指的钟点数就是该三相变压器连接组别的 标号。
三相变压器的连接组别（续1）
我们可以根据三相变压器的接线图，确定其连接组
别标号。例如，已知三相变压器的接线图如图3.17所示， 确定其连接组别标号的步骤如下。
（1）先做出原边各相的相电动势相量
E
,
•
E
YB
,
•
E ZC
，它
们互差 120°；然后，据此做出原边一个XA 线电动势相
量
E
•
E YB
原、E副XA 绕E组xa 的绕向相同，则A，a
为同名端，用“.” 标示（X，x 也
为同名端，通常不重复标示），原、
副绕组的相电动势
与 是同相 EXA
Exa
位的。在图3.16（b）中，原、副绕
组的绕向相反，则A，x为同名端，
用“.”标示，原、副绕组的相电动
势 与 是反相位的。可见，套在
同一个铁心柱上的原、副绕组的相
，如图3.18所示。
ab
（3）使 EAB（或 我们发现 E（或 E,
E
• BC
E ca
,
•
E
C）A 固定地指向时钟的12点，
）指向同一时钟的6点，则可以
ab
bc
确定该三相变压器接线图的连接组别标号为Y/Y-6。
图3.17 Y/Y-6接线图
图3.18 Y/Y-6电动势相量图
三相变压器的连接组别（续2）
图3.14 三相变压器组的 磁路系统
磁路系统(续1)
2．三相心式变压器的磁路系统
三相心式变压器的铁心如 图3.15所示。从图中看出，三 相磁路是互相依赖的，三相磁 路的长度不完全相同。严格地 说，即使电源电压是三相对称 的，由于三相磁路不完全相同， 也不能使三相励磁电流对称， 三相磁通也是不对称的。由于 空载电流相对于变压器原边额 定电流来说是很小的，工程上 常常忽略空载电流不对称带来 的影响，简单地取三相空载电 流的平均值作为空载电流的数 值。