1. 極性測定的依據(jù)
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2.三相繞組的聯(lián)接方法
把三個單相繞組聯(lián)成三相繞組將有好幾種聯(lián)法,其中最基本的形式有星形(或
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(1)
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圖 5-4 △聯(lián)接和
在圖5-4中畫出了三角形接法和曲折形接法的另一種聯(lián)接次序。我們把圖5-3稱右行接法,圖5-4就稱左行接法。由于聯(lián)接次序不同,它們的線電壓相位關(guān)系就不相同,這一點在下面的聯(lián)結(jié)組別中應(yīng)注意區(qū)別。
一般情況下三角形聯(lián)接和曲折形聯(lián)接只采用右行聯(lián)接,以后不加說明的三角形聯(lián)接和曲折形聯(lián)接都是指右行聯(lián)接。
3.三相變壓器的聯(lián)結(jié)組
三相變壓器高、低壓側(cè)線電壓之間的相位關(guān)系,不但與標號和繞向有關(guān),還與三相線圈的聯(lián)接方式有關(guān)。根據(jù)電機學(xué)理論,習(xí)慣上用“時鐘法”來表示高、低壓兩側(cè)間線電壓的相位關(guān)系。時鐘法是把高壓側(cè)線電壓的相量作為時鐘的分針,且其指向定在
三相電力變壓器常用的聯(lián)結(jié)組標號是(1)
圖5-5中采用的是一種以“線電壓重心重合法”來確定聯(lián)結(jié)組別的方法。長期以來,利用相量圖確定繞組的聯(lián)結(jié)組別,一直采用線電壓法。由于國際電工委員會(IEC)推薦了一種新的方法,即線電壓三角形重心重合法,簡稱線電壓重心重合法。這種方法與傳統(tǒng)的線電壓法相比,即簡單、又直觀。我國的標準“GB1094-85”也使用了此法?,F(xiàn)介紹如下,無論是
用以上方法確定聯(lián)結(jié)組別與用傳統(tǒng)的線電壓法所得出的結(jié)果是完全一致的。因為兩個正三角形重心重合時,對應(yīng)中線的夾角總是與對應(yīng)邊的夾角相等的,所以對應(yīng)中線所表示的相量之間的相位關(guān)系,完全與對應(yīng)邊所表示的線電壓相量之間的相位關(guān)系相同。傳統(tǒng)的鐘時序數(shù)和國標GB1094-85的規(guī)定的鐘時序數(shù)也基本相同,只是傳統(tǒng)的鐘時序數(shù)為
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圖5-5 三相電力變壓器常用的聯(lián)結(jié)組標號對照表(摘自GB1094-85)
4.不對稱短路
三相變壓器運行過程中,可能出現(xiàn)不平衡負載。最極端的情況是單相短路或兩相短路。這時變壓器內(nèi)各相電流大小不再相等,三相的相位也不再依次差
對變壓器來說,正序電流和負序電流所遇到的阻抗是相同的,因而變壓器的正序阻抗和負序阻抗是相等的。但對零序電流來說,因三相的相位相同就會遇到不同的阻抗,而且隨繞組的聯(lián)接方式和鐵芯結(jié)構(gòu)型式的不同而零序阻抗也各不相同。
5.空載電流和電勢的波形分析
只有磁通波形是正弦波時,該磁通所在匝鏈繞組感應(yīng)的變壓器電勢才是正弦波。在有飽和的情況下,若磁通波形為正弦波時,變壓器在額定電壓時的勵磁電流波形根據(jù)作圖法求得的波形卻是“尖頂波”。按照富氏級數(shù)尖頂波可以分解為基波和一系列奇次高次諧波的合成。因為高次諧波中,三次諧波的幅值最大,對變壓器性能影響也頗顯著,所以問題歸結(jié)為如果三次諧波的電流能夠流通,就可以得到正弦波的磁通。但是若原邊繞組中三次諧波電流沒通路(例如
實驗五 三相變壓器的聯(lián)結(jié)組與不對稱短路實驗
一、實驗?zāi)康?a name="2">
1.掌握三相變壓器的極性測定方法。
2.掌握校驗三相變壓器的聯(lián)結(jié)組的方法。
3.研究三相變壓器不對稱短路。
4.觀察分析三相變壓器空載電流和電勢的波形。
1.測定三相變壓器相間和原副方的極性。
2. 連接并判定以下聯(lián)結(jié)組
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
若被試變壓器不滿足
3*. 不對稱短路
(1)
(2)
4*. 測定
5*. 分析觀察三相芯式和三相組式變壓器不同聯(lián)接方法時的空載電流和電勢波形。
1.三相變壓器相間和高低壓側(cè)極性的測定
普通三相雙繞組變壓器12根引出線若雜亂排列,而無其它任何標號時,如何知道或標出某根引線屬于哪一側(cè)、哪一相,通過采用以下步驟來判定。
(1) 采用電橋或萬用表的電阻檔判定屬于同一線圈的兩個端頭,并測量每個線圈的電阻大小以判定高低壓繞組。暫定標記
(2) 測定高壓線圈的相間極性時,先設(shè)
(3) 同理,可測得低壓線圈的相間極性。
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圖5-6 測定
極性的接線圖 副邊極性接線圖 時的相量圖
(4) 測定同一鐵芯柱的兩個線圈,按圖5-7接線。原副方中性點用一根導(dǎo)線相連,對應(yīng)的相量圖如圖5-8,高壓線圈施加低電壓(約
(5) 測原副邊極性,接線圖同圖5-7,高壓線圈施加低電壓后,測出
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圖 5-9
2. 校驗聯(lián)結(jié)組
(1)
按圖5-9接線,圖中
經(jīng)調(diào)壓器在原方施加額定電壓,測量電壓
改變線圈接線,用同樣的方法測定以下五種聯(lián)結(jié)組:
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
注:a.在聯(lián)接
b.為避免(3)和(4)的副方接錯而引起短路,可在副方三角形的任一開口處測量開口電壓,當電壓值接近零時,表示三角形接法正確。
c.對于
d.因該實驗要及時用表5-1中的公式來驗證對應(yīng)欄內(nèi)的測量值,故每一組同學(xué)要帶一只計算器以便于實驗。
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圖5-10
接線圖 接線圖 線路圖
(1)
接線如圖5-10所示,調(diào)壓器輸出調(diào)零后,合上電源開關(guān)S1、S2,逐漸增加變壓器外施電壓至副方短路電流
表5-2 不對稱短路數(shù)據(jù)
短路類型 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
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(2)
用(1)的同樣方法按圖5-11接線測取
注意:以上內(nèi)容(1)、(2)可用三相芯式變壓器測,也可用三相組式變壓器測。
4*.測定
接線如圖5-12所示。即將被試變壓器的副邊三相繞組按
表5-3 零序阻抗測定數(shù)據(jù)
序 號 |
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1 | |||
2 |
5*. 分別觀察三相變壓器不同聯(lián)接方法、不同鐵芯結(jié)構(gòu)時的空載電流和電勢波形
該實驗內(nèi)容可通過指導(dǎo)教師的演示或觀看電機實驗的“系列電教片”中關(guān)于“三相芯式和組式變壓器不同聯(lián)接方法時的空載電流和電勢波形”,讓學(xué)生在實驗課中用“電機學(xué)”的知識邊看邊分析
該實驗也可作為個別同學(xué)的選做實驗。實驗操作情況如下述:
(1)
接線如圖5-13所示,三相變壓器作
(2)
接線同上,當開關(guān)S3閉合后,原邊即為
(3)
接線如圖5-14所示,當副方繞組不構(gòu)成閉合三角形時,即開關(guān)S3斷開,調(diào)節(jié)原方電壓至額定值,用示波器觀察原方相電勢波形及副方開口三角形電壓波形。
閉合開關(guān)S3,則副方繞組接成三角形,調(diào)節(jié)原方電壓到額定值,觀察原邊相電勢波形及副邊三角形內(nèi)部諧波電流及其波形。
更換被試變壓器(若原來為芯式現(xiàn)應(yīng)改為組式),對上述內(nèi)容作適當重復(fù),并作分析對比。
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圖5-13 觀察
變壓器空載電流和電勢波形 電勢、電流和開口電壓波形
1.將計算的各聯(lián)結(jié)組的
2.不對稱短路電流的計算值
(1)
副方電流
原方電流(忽略勵磁電流)
式中
(2)
副方電流
原方電流(忽略勵磁電流)
式中
3.每相零序阻抗的計算
式中的
分析三相芯式與組式變壓器零序阻抗不同的原因。
4.將不同鐵芯結(jié)構(gòu)和不同聯(lián)接方法時三相變壓器的空載電流和電勢波形(例如,正弦波或接近正弦波形、尖頂波、平頂波等)填入表5-4,并作簡要分析。
表5-4 空載電流和電勢波形
聯(lián)接 被測物理量 |
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組 式 | 芯 式 | 組 式 | 芯 式 | 組 式 | 芯 式 | |
空載電流 | ||||||
相電壓 | ||||||
線電壓 |
1.如何根據(jù)三相變壓器聯(lián)結(jié)組標號畫出對應(yīng)的相量圖和接線圖。
2.說明校核聯(lián)結(jié)組的具體方法。
3.為什么三相組式變壓器的三次諧波電勢比芯式的要大?
4.如何用示波器觀察三相變壓器的電流波形?
5.為什么
6.檢查三相變壓器聯(lián)結(jié)組別時,為什么必須臨時將
7.“