变压器连接组别及绕组方式详解

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变压器连接组别概述 　　变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上，并被同一主磁通链绕，当主磁通交变时，在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系。 　　在任一瞬间，高压绕组的某一端的电位为正时，低压绕组也有一端的电位为正，这两个绕组间同极性的一端称为同名端，记作“˙”，反之则为异名端，记作“-”。 　　变压器连接组别表示方法 　　规定：各绕组的电势均由首端指向末端，高压绕组电势从A指向X，记为“ÈAX”，简记为“ÈA”，低压绕组电势从a指向x，简记为“Èa”。 　　时钟表示法：把高压绕组线电势作为时钟的长针，永远指向“12”点钟，低压绕组的线电势作为短针，根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。 　　三相变压器的连接组别及绕组方式 　　三相变压器中，三个原边线圈与三相交流电源连接应当由两种解法，即星形连接和三角形0连接。如下图（a）、（b）所示。当星形连接（Y形）连接时，首端1U1、1V1、1W1为引出端时，将三相末端1U2、1v2、1W2连接在一起成为中性点，若要把中性点引出，则以“N”标志，接线方式用YN表示。同样，三个副线圈的连接方式也应当有这两种接法。 　　三相变压器原、副边绕组都可用星形连接、三角形连接，用星形连接时，中性点可引出，也可不引出，这样原、副边绕组可有如下的组合：Y/Y或Y/Yn；Y/△或Yn/△；△/Y或△/Yn；△/△等连接方式。 　　但是，这些组合符号不足以完全说明原、副边绕组连接关系的全部情况，还应进一步用时针表示法来说明原、副边绕组间电动势的相位关系。 　　时钟盘上有两个指针，12个字码，分成12格，每格代表一个钟，一个圆周的角度是360°，故每格式30°。以短针顺时针的方向计算，例如12点和11点之间应该是30°*11=330°；反过来时针向前转了300°，那必定指示300°/30°=10点。变压器的连接组别就是用时计的表示方法说明原、副边线电压的相位关系。 　　三相变压器的一次绕组和二次绕组由于接线方式的不同，线电压间有一定相位差。以一次线电压作长针，把它固定在12点上，二次侧相应线电压相量作为短针，如果他们相隔330度，则二次线电压相量必定落在330°/30=11点，如右图所示。如果相差180°，那么二次电压相量必定落在6点上，也就是说这一组三相变压器接线组别属于6点。 　　Y/Y连接 　　如下图所示，原副边绕组不仅都是Y连接，而且原边和副边都以同极性端作为首端，因此从相量图上可以看出原、副边的电动势是同相位，所以应标记为“12”，即把这种连接标记为Y/Y-12连接组。新标准用（y，y0）表示在图（b）中原、副边的极性不同，因此同相量图上可以看出原副边的180°相位差，所以应标记为“6”，即这种连接法成为Y/Y-6连接组（新标准用y，y6表示）。 　　Y/△连接 　　在下图（a）中奖原边结成Y而副边结成△，原、副边绕组都可以同极性端作为首端，此连接方法为Y/△-11连接组（新标准：y，d11）。 　　目前我国标准变压器的接线组别有三种： 　　Y/Yn-12（y，Yn0），一般用于容量不大的（不超过1600KVA）配电变压器和变电所内销变压器，供动力和照明负载。 　　Y/△-11（y，d11）用于中等容量、电压为10KV或35KV电网及电厂中的厂用变压器。 　　Yn/△-11（YN，d11）一般用于110KV及以上电力系统中。 　　三星变压器连接组标号的含义和表示方法 　　连接组标号是表示变压器绕组的连接方法以及原、副边对应线电势相位关系的符号。连接组标号由字符和数字两部分组成，前面的字符自左向事依次表示高压、低压绕组的连接方法。 　　后面的数字可以是0——11之间的整数，它代表低压绕组线电势对高压绕组线电势相位移的大小，该数字乘以30°即为低压边线电势滞后于高压边红电势相位移的角度数。 　　这种相位关系通常用“时钟表示法”加以说明，即以原边线电势相量做为时钟的分针，并令其固定指向12位置，以对应的副边线电势相量做为时针，它所指的时数就是连接组标号中的数字。 　　三相变压器连接组标号的判定　　（一）Y，y0连接组标号 　　原、副绕组都是星形连接，且原、副绕组都以同极性端做为首端，所以原、副绕组对应的相电势是同相位。 　　先画出原边相电势相量图，再按原、副绕组相电势同相位画出副边相电势相量图，根据相电势与线电势的关系，画出线电势相量，再将副边的一个线电势相量平移到原边对应的线电势相量上，且令它们的末端重合，就可看出它们是同相的，用时钟表示法看，它们均指在12上，这种连接组标号就是Y，y0。 　　（二）Y，y6连接组标号 　　原、副绕组仍为星形接线，但各相原、副绕组的首端为反极性（画接线图时，原绕组不变，副绕组上下颠倒，竖直向下，电势正方向由末端指向首端）。 　　原、副绕组对应相电势反相。据此，按上述方法可画出相量图，并可知，原、副绕组相对应的线电势的相位移是180°，当原边线电势相量指向12时，对应的副边线电势相量将指在6的位置上，这种连接组标号就是Y，y6。 　　原、副绕组均为星形连接的三相变压器，除了0、6两组连接组标号外，改变绕组端头标志，还可有2、4、8、10四个偶数的连接组标号数字。 　　（三）Y，d11连接组标号 　　原绕组做星形连接，副绕组为三角形顺接，各相原、副绕组都以同极性端为首端。按前述方法画出原、副绕组相电势相量图，再根据线电势和相电势的关系。 　　画出线电势相量，将副边的一个线电势相量平移，使其末端与对应的原边线电势末端重合，可以看出，副边线电势滞后于对应的原边线电势相量330°，用时钟表示法可判定为Y，d11连接组标号。 　　假如Y，d连接的三相变压器各相原、副绕组的首端为反极性，原绕组仍然不变，副绕组各相极性相反，且仍然顺接，按上述方法，就可判定是Y，d5连接组标号。将Y，d11和Y，d5中的副绕组端头标志逐相轮换，还将得到3、7、9、1四种连接组标号的数字。 　　如上所述，连接组标号不仅与原、副绕组的连接方法有关，而且与它们的绕线方向及线端标志有关，改变这三个因素中的任何一个，都会影响连接组标号。 　　连接组标号的数字共有12个，其中偶数和奇数各6个，凡是偶数的，原、副绕组的连接方法必定一致；凡是奇数的，原、副绕组连接方法必定不同。 　　连接组标号是变压器并列运行的条件之一。 　　三相变压器连接组标号的测定 　　测定连接组标号的方法有双电压表法、直流法和相位表法。现只学电压表法，测定连接组标号之前，通常应先测定原、副绕组的相对极性。 　　（一）绕组极性的测定 　　1、直流感应法： 　　将高压边一相绕组的首端接电池正极，末端接电池负极，对应相低压边线端接检流计。按通电路时，若检流计指针正向偏转，则与检流计正极相连的必定是首端。 　　若检流计反向偏转，则与检流计正极相连的必定是末端，按此确定标志，则原、副绕组的首端为同极性端。 　　2、交流感应法： 　　将同一相高、低压绕组的首端连接在一起，在高压边的两端加一个不超过250V的交流电压，然后分别测量高、低压边的电压，以及高、低压绕组末端间的电压。 　　若高、低压绕组末端间电压等于高压边电压与低压边电压之差，说明高、低压边电压同相，即高„低压绕组的首端为同极性端。或高、低压绕组末端间电压等于高、低压边电压之和，说明高、低压边电压反相，即高、低压绕组的首端不是同极性端。 　　（二）连接组标号的测定 　　将高压边A端和低压边a端连接在一起，在高压边加一个不超过250V（最好为 100V，便于计算）的三相交流电压，用电压表依次测量B相原边首端与B相副边首端、C相副边首端之间的电压，C相原边首端与C相副边首端间的电压。 　　当B相原边首端与C相副边首端间的电压等于C相原边首端与B相副边首端间的电压，且二者均B相原、副边首端间的电压时，为Y，y0连接组标号； 　　当B相原、副边首端间的电压等于B相原边首端与C相副边首端间的电压，且二者均小于C相原边首端与B相副边首端间的电压时，为Y，d11连接组标号。