专题十 三相变压器绕组的连接（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题十 三相变压器绕组的连接（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.要求准确掌握星形（Y/YN）、三角形（D）、V 联结的核心结构（如 Y 联结 “末端共星”、D 联结 “首尾成环”、V 联结 “两相开口”），熟记三类联结的电压电流定量关系。

2.强调能结合场景选择适配联结方式（如配电选 YN、高压主变选 D、应急选 V），分析联结方式对运行的影响。

3.注重实操与应用，要求能规范完成三类联结接线、排查接线错误（如 D 联结环流、Y 联结中性线故障）。

4.理解联结方式与变压器并联的关联（联结组标号一致），实现理论向工程问题解决的转化。

二、知识点梳理

一、星形(Y)联结

三相变压器高低压绕组进行星形联结和三角形联结时,国家标准规定:高压绕组星形联结用Y表示,三角形联结用D表示,中性线用N表示;低压绕组星形联结用y表示,三角形联结用d表示,中性线用 n表示。

三相变压器的一次、二次绕组,都可以采用星形联结和三角形联结。但有时也有采用V形联结的。不论哪种连接方式都必须遵循一定的规则,不可随意连接。

变压器的一次绕组采用星形联结时,一般将三相绕组的末端连接在一起,构成中性点 N1,而将它的三个首端 U1、V1、W1 三端子引出,接到三相电源上。这就是星形联结,用“Y”表示,如图2-11所示。

在这种连接方式中,当绕组通人三相正弦交流电时,某一时刻电流从任意一相流人,由另两相流出(或从任意

两相流人,由另一相流出时;或从任意一相流入,由另一相流出,这时有一相无电流),各相电流产生的磁通方向,在铁心中是一致的,感应电动势的方向也是一致的,变压器正常运行。

如果某一相接反了,各相电流产生的磁通在铁心中会相互抵消,使变压器空载电流迅速增大,导致变压器发热,以致烧毁。

二次绕组的星形联结,也是将三个绕组的末端连接在一起形成中性点 n。三个绕组首端分别引出,以获得对称的三相电动势。若有一相接反了,则该相电动势E ̇2变成了-E ̇2,这时就不能形成对称的三相电动势,对负载和变压器造成损害,以致烧毁负载和变压器,如图 2-12所示。

二、三角形(D)联结

三相变压器一次、二次绕组的三角形(D)联结是将一次(或二次)绕组间的首端和末端相互连接而成闭合的形式,再从三个连接点引出端线,接三相电源(或负载)。三角形联结可分为正序联结和反序联结。

1.三角形正序联结

三角形正序联结,即 U1-V2、V1-W2、W1-U2。其示意图如图 2-13(a)所示。

其正序联结相量图如图 2-13(b)所示。

2.三角形反序联结

三角形联结除正序联结外,还有反序联结,即 U1-W2、W1-V2、V1-U2。其示意图如图2-14(a)所示。其反序联结相量图如图2-14(b)所示。

无论哪一种相序连接方式,如果一次绕组内有三相正弦电流通过时,都能保证各绕组在铁心中产生的磁通方向是一致的。如果有一相绕组接反,将和星形联结有一相接反一样,会造成不良后果。

当二次绕组采用三角形联结时,则从三个绕组连接点引出接线,再接负载,并且也有正序与反序的分别。

三、V 联结

三台单相变压器,作为三相变压器组运行时,它的一次绕组连接方法同三相心式变压器-样,可以接成星形联结,也可以接成三角形联结。但三台变压器中有一台发生故障或者有一台需要停止运行时,可以将两台变压器采用V联结,作三相运行,如图 2-15 所示。

这种 V/V 连接方式称为 V联结。相当于采用 D/D 联结的三相变压器组中,拆除一台变压器。