变压器磁路结构与绕组联结对电势波形的影响

本文介绍了变压器的磁路结构，以及变压器磁路绕组联结对电势波形的影响，单相变压器磁路饱合情况，“YN，y”联结，“Y，y”联结，“Y，d”联结的方法与区别等。

变压器磁路结构与绕组联结对电势波形的影响

对单相变压器：i03(三次谐波空载电流)和i01(基波空载电流)可自由流通。

单相变压器磁路饱合情况：

1、Φ为正弦波形时，i0为夹顶波，即有三次谐波电流； (2)i0是正弦波时，Φ为平顶波，即有三次谐波磁通。

对三相变压器：

i03A=I03sin3ωt

i03B=I03sin3(ωt-120°)=I03sin3ωt

i03C=I03sin3(ωt-240°)=I03sin3ωt

在三相绕组中，三次谐波电流各相具有大小相同，相位也相同的特点。

思想方法：

1、连接方面：若三相绕组接成Y型则i03无法流通；若接成YN或D型则i03可以流通。

2、铁心结构分组式和芯式。

一、“YN，y”联结

原边接通三相交流电源后，3次谐波电流均可在原绕组畅通。

因此，即使在磁路饱和的情况下，铁心中的磁通和绕组中的感应电势仍呈(或接近)正弦形，而且不论是线电势或相电势，不论是原边，还是副边电势，其波形均呈正弦形。

二、“Y，y”联结

1、三相组成变压器

各相磁路独立，Φ3(三次谐波磁通)可以流通，1次和3次谐波感应相电势为夹顶波；1次和3次谐波感应线电势为正弦波。

由图知，感应电势的合成幅值[蓝线]可达基波值的45%～60%，会引起过电压，危及绕组绝缘，故国家规定不允许使用“Y，y”联结的组式变压器。

2、三相芯式变压器

三相磁路互相关联，三次谐波磁通各相相位相同， 大小相同。经变压器油和空气，三次谐波磁通不易流通。磁通基本接近正弦，从而每相电势也接近正弦波。

三次谐波磁通通过油箱以3倍频率脉振在油箱壁中，会引起效率下降。

三、“Y，d”联结

绕组中可以存在方向相同的3次谐波电流，用以供给励磁电流中所需的3次谐波电流分量。

可以保持电势接近于或达到正弦波形。

四、“D，y”联结和具有三绕组的三相变压器

1“D，y”联结

3次谐波电流可流通，磁通呈正弦形，从而每相电势接近正弦波。

2”Y，D，y”联结

D为第三绕组，提供3次谐波电流的通路。这种变压器满足某种需要。实际变电站的变压器是由多台这样的变压器并在一起同时对负载供电。