浅述三相变压器联结组别测定方法

浅述三相变压器联结组别测定方法

李计伟

（新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆巩留835400）

摘要：介绍三相变压器接线组别原理，接线组别用相量分析法用“时钟法”来表示高、低压两侧间线电压的相位关系，通过举列试验组别测定方法、步骤及验证方法，得出接线组别的一般变化规律。

关键词：变压器极性、接线组别、时钟法、组别测定

0引言

三相变压器的连接组别用时序来表示，连接组别表明了三相变压器对称运行时高、低压侧线电势或线电压之间的相位关系，它不仅与线圈的绕向和首末端的标志有关，还与三相绕组的连接方式有关。能否正确判断三相变压器联结组别，关系到能否将变压器并入系统的必要条件，保证了电力系统供电的可靠性，从而提高变压器的运行效率和系统运行的经济性。

1、简述三相变压器联结组别原理

1.极性测定的依据

高、低压线圈之间的相电压相位决定于两个线圈的标号及其绕向。若高、低压线圈的标号和绕向都相同（或都相反）则高、低压侧的相电压同相，这时我们说A、a两点同极性，如图1所示。若只有标号(或绕向)反了，则相电压的相位相反，这时我们说A、a两点不同极性，如图2所示。

2.三相绕组的联接方法

把三个单相绕组联成三相绕组将有好几种联法，其中最基本的形式有星形（或Y形）接法和三角形（D或Δ形）接法两种，此外，还有曲折接法（或Z按法）。一般情况下三角形联接和曲折形联接只采用右行联接。

3.三相变压器的联结组

三相变压器高、低压侧线电压之间的相位关系，不但与标号和绕向有关，还与三相线圈的联接方式有关。根据电机学理论，习惯上用“时钟法”来表示高、低压两侧间线电压的相位关系。时钟法是把高压侧线电压的相量作为时钟的分针，且其指向定在12点，低压侧对应的线电压的相量作为钟表的时针，时针和分针指向的角度差别就是高低压侧间的线电压的相位差。注意：判断连接组号时，必须按顺时针方向。

三相电力变压器常用的联结组标号有Y,Yo（即Y/Y-12）、D,zO（即Δ/Z-12）、Y,d11（即Y/Δ-11）、Y,z11(即Y/Z-11)。三相变压器的线圈联接成星形、三角形或曲折形时，对高压绕组分别以字母Y,D或Z表示，对中压或低压绕组分别以字母y,d或z表示。如果星形联接或曲折形联接的中性点是引出的，则分别以YN或ZN及yn或zn表示。YN和ZN属高压侧，yn和zn属低压侧。

2、接线组别相量图分析法

相量图分析法根据已知变压器的测定绕组接线图及绕组首末端标志，通过画出一、二次绕组的电动势相量图，采用时钟表示法（高压侧电动势向量用分针表示，固定在12点，低压侧电动势用时针表示）找出一、二次绕组县电动势之间的相位关系，确定出钟点数，判断出接线组别（如图3）。画相量图的步骤如下：

(1)、根据已知变压器的测定绕组接线图及绕组首末端标志，在绕组接线图中标出一、二次绕组相电动势的正方向。

（2）、画出高压侧三相对称电动势EXA、EYB、EZC。

3、根据在同一铁心柱上高低压绕组的极性，由高压侧相电势相量画出低压侧相电势相量（首端同极性，相位相同；反之，相位相反。）。

4、根据连结方式画出高低压侧线电势三角形（△ABC、△abc），找出高低压侧同名线电势。

5、将同名线电势平移在一起，用时钟法确定组别号。

3、接线组别试验测定及操作步骤

一台以制造好的变压器，可以用直流法或交流法测定它的组别，这里试述交流测定法。

1.三相变压器相间和高低压侧极性的测定

普通三相双绕组变压器12根引出线若杂乱排列,而无其它任何标号时,如何知道或标出某根引线属于哪一侧、哪一相，通过采用以下步骤来判定。

(l)采用万用表的电阻挡判定属于同一线圈的两个端头，并测量每个线圈的电阻大小以判定高低压绕组。暂定标记A、X、B、Y、C、Z和a、x、b、y、c、z。

(2)测定高压线圈的相间极性时，先设A相标志正确，在AB两端加低电压（对于380/220伏的双绕组变压器，加的电压约为100伏即可），如图4所示，再用电压表测量电压Ul和U2，若U2≈0，说明B相标记正确；若U2≈U1，说明B相标记错误，应将B相标记BY互换。然后用同样的方法判断C相标记，这时就应在AC(或BC)加低电压(约50%UN)U1，在B(或A)相测电压U2。

表明标志正确

(3)同理，可测得低压线圈的相间极性。

(4)测定同一铁芯柱的两个线圈，按图4接线。高低压侧中性点用一根导线相连，对应的相量图如图5，高压线圈施加低电压(约50%UN)，测量UAa、UAb、UAc，据相量图知其中必有两电压(图中为UAC和UAb)相等，而另一个电压(图中的UAa)所处的那一相属于同一铁芯柱的线圈。同理可测得另外两相线圈所在的铁芯柱。

(5)测高低压侧极性，接线图同图4，高压线圈施加低电压后，测出UAX、Uax、UAa。若UAa=UAX-Uax则UAX与Uax同相，说明原副边极性相同。当UAa=UAX+Uax时，表示UAX

和Uax反相位，说明高低压侧不同极性，则低压侧线圈的标记a、b、c和x、y、z两两对调。

若，则标志正确。

2.三相变压器接线组别验证

(l)Y，y0(即Y/Y―12)

按图6接线，图中A、α两点用导线相连，说明相量图的A、α两点重合，以便根据几何关系得出某联结组的校核计算式(表1中的UBb、UCb、UBc计算公式)。

经调压器在原方施加额定电压，测量电压UAB、Uab、UBb、UCc、UCb、UBc，将数值填入表1的实测值栏。同时用电压比（指原、副边线电压之比）K代入表1中的对应公式，算出的值填入计算值栏。如果测出的数值与计算值符合，表示线圈联结组属于表中所对应的联结组名称。

改变线圈接线，用同样的方法测定以下三种联结组：

(2)Y，y6(即Y/Y―6)

(3)Y，d11(即Y/Δ―11)

(4)Y，d5(即Y/Δ―5)

注:a.在联接Y，y6和Y，d5联结组时需将被试变压器的副方线圈首末端的标号人为对调，即原x为a，原y为b，原z为c作为输入端,原a、b、c为x、y、z，且将A点和副方调换后的a点(即原x点)短接，方可进行测量。

b.为避免Y/Δ―11和Y/Δ―5的副方接错而引起短路，可在副方三角形的任一开口处测量开口电压，当电压值接近零时，表示三角形接法正确。

C．将测量值代入表1-1中对应栏内的公式来验证。

4、结束语

通过对三相变压器绕组的极性测定、接线组别的相量分析、试验测定及组别验证，证明以相量分析法为基础，通过对比可得出接线组别变化规律：①高低压侧接线方式相同，则接线组别号为偶数；反之，为奇数。②首端同极性变为首端为异极性，组别号加6。③三角形连接顺序相反，接线组别相差2。

参考文献

[1]杜明扬主编．电机学．西北大学出版社.

[2]叶东主编．电机学．[M]天津科学技术出版社.