关于三相变压器的磁路系统和联结组别

三相变压器可以用三个单相变压器组成，这种三相变压器称为三相变压器组，还有一种由铁轭把三个铁芯柱连在一起的三相变压器，称为三相芯式变压器。

从运行原理来看，三相变压器在对称负载下运行时，各相电压、电流大小相等，相位上彼此相差120°，就其一相来说，和单相变压器没有什么区别。因此单相变压器的基本方程式及运行特性的分析方法与结论等完全适用于三相变压器。

三相变压器

三相变压器的磁路系统

三相变压器的磁路系统按其铁芯结构可分为组式磁路和芯式磁路。

（1）组式变压器

三相组式变压器是由三台单相变压器组成的，相应的磁路称为组式磁路。由于每相的主磁通Φ各沿自己的磁路闭合，彼此不相关联。当一次侧外施三相对称电压时，各相的主磁通必然对称，由于磁路三相对称，显然其三相空载电流也是对称的。三相组式变压器的磁路系统如图1.1所示。

图1.1 三相组式变压器的磁路系统

2）芯式变压器

三相芯式变压器每相有一个铁芯柱，三个铁芯柱用铁轭连接起来，构成三相铁芯，如图1.2所示。这种磁路的特点是三相磁路彼此相关，从图上可以看出，任何一相的主磁通都要通过其他两相的磁路作为自己的闭合磁路。

三相芯式变压器可以看成是由三相组式变压器演变而来的，即可以把三台单相变压器的铁芯合并成图1.1（a）的形式。

图1.2 三相芯式变压器的磁路系统

在外施对称三相电压时，三相主磁通是对称的，中间铁芯柱的磁通

即中间铁芯柱无磁通通过，因此可将中间铁芯柱省去，如图1.2（b）所示。

为制造方便和降低成本，把B相铁轭缩短，并把三个铁芯柱置于同一平面，便得到三相芯式变压器铁芯结构，如图1.2（c）所示。

三相芯式变压器的磁路系统如图1.2（d）所示。

与三相组式变压器相比，三相芯式变压器省材料，效率高，占地少，成本低，运行维护方便，故应用广泛。

三相变压器的联结组别

（1）三相绕组的标志

为了在使用变压器时能正确联结而不致发生错误，变压器绕组的每个出线端都给予一个标志，电力变压器绕组首、末端的标记如表1.1所示

表1.1 绕组首端和末端的标记

（2）三相绕组的联结方法

在三相变压器中，不论一次绕组还是二次绕组，我国主要采用星形和三角形两种联结方法。

把三相绕组的三个末端X、Y、Z（或x、y、z）联结在一起，而把它们的首端A、B、C（或a、b、c）引出便是星形联结，用字母Y或y表示，如图1.3（a）所示。

图1.3 三相线圈联结方法及相量图 （a）Y联结；（b）D联结

把一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一闭合回路，然后从首端A、B、C（或a、b、c）引出便是三角形联结，用字母D或d表示，如图1.3（b）所示。

（3）两种联结组别的特征

Y联结

绕组电流等于线电流，绕组电压等于线电压的

且可以做成分级绝缘；另外，中性点引出接地，也可以用来实现四线制供电。这种联结的主要缺点是没有三次谐波电流的循环回路。

D联结

D联结的特征与Y联结的特征正好相反。

我国新颁布的国家规范《民用建筑电气设计规范》《工业与民用供配电系统设计规范》《10kV及以下变电所设计规范》等推荐采用Dyn11联结变压器用作配电变压器，现在国际上大多数国家的配电变压器均采用Dyn11联结。

三相变压器