三相变压器联结组别判断方法.docx

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三相变压器联结组别判断方法

三相变压器联结组别〔标号〕的判定方法

一、联结组别〔标号〕概念

三相变压器的联结组别是指三相变压器一次〔高压〕绕组的线电压〔电动势与二次〔低压〕绕组的线电压〔电动势〕之间的相位关系。

采用所谓的时钟表示法，就是把高压绕组的电压向量看成是时钟的长针，低压绕组的电压向量看成时钟的短针，长针指向12，看短针指在哪个数字上，这个数字即连接组号,如图1-1所示。

图1-1

二、影响联结组别的因素

三相变压器的联结组别与绕组的联结方法、各相电动势的相位及同名端的标志有关。

〔一〕联结方法的影响

变压器绕组最常用的联结方式有星形、三角形接法，也有开口三角形、自藕形和曲接形〔Z形〕接法。

常见的有星形和三角形接法，而三角形接法又有逆接和顺接两种,即ax绕组的x端可以和b连接，也可以与c连接。

按照ax-by-cz-ax顺序接线的称为顺接，按照ax-cz-by-ax顺序接线的称为逆接；星形接法用Y表示；三角形接法用D表示，如图1-2所示。

图1-2

〔a〕星形联结〔b〕三角形联结〔顺联〕〔c〕三角形联结〔逆联〕

在三相变压器里，一次绕组的首端用A、B、C表示；末端用X、Y、Z；二次绕组的首端用a、b、c表示，末端用x、y、z表示。

星形接法中点可以引出中线，也可以不引出。

这样,一、二绕组的接法就有各组合：

（1）Y,y或YN,y或Y,yn;

（2）Y,d或YN,d;（3）D,y或D,yn;（4）D,d。

其中大写字母表示高压绕组接法,小写字母表示低压绕组接法,字母N,n是星形接法的中心点引出标志。

〔二〕绕组电动势相位的影响

在变压器的接线图中，一次绕组按A、B、C相序排列，相位保持不变；二次绕组按a、b、c相序排列，相位可有改变〔abc、bca、cab〕。

同一铁心柱上的绕组属于同一相，相位一样；错开一个铁心柱相位滞后1200，钟点数按顺时针方向增加4h，错开两个铁心柱，相位滞后2400，钟点数按顺时针方向增加8h，如图1-3〔a〕、〔b〕所示。

图1-3〔a〕

图1-3〔b〕

〔三〕同名端标志的影响

所谓变压器的同名端,就是在两个绕组中分别通以交流电〔或者直流电产生静止磁场〕,当磁通方向迭加（同方向）时,两个绕组的电流流入端就是它们的同名端,两个绕组的电流流出端是它们的另一组同名端。

简单判断方法如下：

将变压器的两个绕组并联,再与一个灯泡串接在交流电源上.这个交流电源的频率要与变压器磁芯相适应,铁芯变压器用工频，开关变压器用开关电源供电，调换其中任一绕组的两个头，并好后与灯泡相串通电。

比拟两种接法时，会发现亮度不同，亮度较暗的那一种接法，变压器相并的端子即是同名端，如图1-4所示。

图1-4

在变压器的接线图中，一、二次绕组同名端标志一样的不影响变压器联结组别的钟点数，标志为异名端的将使联结组别的钟点数按顺时针方向增加6h，如图1-5〔a〕、〔b〕所示。

图1-5〔a〕

图1-5〔b〕

三、联结组别

对Y/y联结的绕组来说,除标号为0外,还可得到4、8两种标号；对Y/d联结的绕组来说,除标号为11外,还可得到3、7两种标号。

如果将低压绕组的首末端标志颠倒,其线电势也将反相。

这样对Y/y联接的绕组又可得到6、10、2三种标号,对Y/d联结的绕组又可得到5、9、1三种标号。

因此Y/y联结的绕组可得到0（或12）、2、4、6、8、10全部偶数点的标号；Y/d联结的绕组可得到1、3、5、7、9、11全部奇数点的标号。

这样,我们只要记住Y,y0和Y/d11两种标准联结组的联结图,通过与它比拟,就能直接判定出其他的联结组标号。

四、变压器的联结标号，画出其对应的相量图及绕组的联结图

〔一〕画出Y/y0的相量图及绕组的联结图

图1-6

画图步骤：

1、确定高压绕组和低压绕组线电压〔或相电压〕的相位差

根据Y/y0可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，且高、低压绕组的线电压时差为0。

即高、低压绕组的线电压〔或相电压〕同相。

2、画出高、低压绕组的相量图

以高压绕组线电压UAB为基准，低压绕组线电压uab落后于线电压UAB的角度，即为其点数〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压或相电压的夹角应是相等的〔00〕，即ua落后UA0个点〔00〕,ub落后UB0个点〔00〕,uc落后UC0个点〔00〕,如果不等，说明图画错了〕。

对于Y/y连结方式，由于高压绕组和低压绕组对应的线电压相位差与高压绕组和低压绕组对应的相电压的相位差一样，所以，用高压绕组相电压UA为基准，低压绕组相电压ua落后于高压绕组相电压UA的角度，即为其点数画相量图的方法更为简单。

标出线电压和相电压的方向（uab箭头方向为b到a；UAB箭头方向为B到A。

绕组ax箭头的方向指向a端,绕组AX箭头的方向指向A端〕。

3、根据相量图，画出高、低压绕组联结图，标上相电压的方向及同名端

根据高、低压绕组的相量图可知，低压绕组ax相电压落后高压绕组AX0个点〔00〕，且与高压绕组AX绕在同一磁柱上，绕组绕向一样〔相量图上ua与UA在同一直线上，且方向一样〕，即A、a为同名端。

同理，低压绕组by、cz的分析方法与ax绕组一样。

〔二〕画出Y/y2的相量图及绕组的联结图

画图步骤：

1、确定高压绕组和低压绕组线电压〔或相电压〕的相位差

根据Y/y2可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，且高、低压绕组的线电压时差为2个点〔600〕。

即高压绕组的线〔相〕电压比低压绕组线〔相〕电压超前2个点〔600〕。

2、画出高、低压绕组的相量图

以高压绕组线电压UAB为基准，低压绕组线电压uab落后于线电压UAB的角度〔点数〕画相量图〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压或相电压的夹角应是相等的〔600〕，即ua落后UA2个点〔600〕,ub落后UB2个点〔600〕,uc落后UC2个点〔600〕,如果不等，说明图画错了〕，标出线电压和相电压的方向（uab箭头方向为b到a；UAB箭头方向为B到A。

绕组ax箭头的方向指向a端,绕组AX箭头的方向指向A端〕。

3、根据相量图，画出高、低压绕组联结图，标上相电压的方向及同名端

根据高、低压绕组的相量图可知，低压绕组ax相电压落后高压绕组AX2个点〔600〕，且与高压绕组CX绕在同一磁柱上，绕组绕向相反〔相量图上ua与UC在同一直线上，且方向相反〕，即C、a为异名端。

同理，低压绕组by、cz的分析方法与ax绕组一样。

〔三〕画出Y/y8的相量图及绕组的联结图

画图步骤：

1、确定高压绕组和低压绕组线电压〔或相电压〕的相位差

根据Y/y8可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，且高、低压绕组的线电压时差为8个点〔2400〕。

即低压绕组线〔相〕电压比高压绕组的线电压〔相〕落后8个点〔2400〕。

2、画出高、低压绕组的相量图

以高压绕组线电压UAB为基准，低压绕组线电压uab落后于线电压UAB的角度〔点数〕画相量图〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压或相电压的夹角应是相等的〔2400〕，即ua落后UA8个点〔2400〕,ub落后UB8个点〔2400〕,uc落后UC8个点〔2400〕,如果不等，说明图画错了〕。

标出线电压和相电压的方向（线电压uab箭头方向为b到，线电压UAB箭头方向为B到A，绕组ax箭头的方向指向a端,绕组AX箭头的方向指向A端，其它线电压和相电压的方向以此类推〕。

3、根据相量图，画出高、低压绕组联结图，标上相电压的方向及同名端

根据高、低压绕组的相量图可知，低压绕组ax相电压落后高压绕组AX8个点〔2400〕，且与高压绕组CX绕在同一磁柱上，绕组绕向一样〔相量图上ua与UC在同一直线上，且方向一样〕，即C、a为同名端。

同理，低压绕组by、cz的分析方法与ax绕组一样。

〔四〕画出Y/d11的相量图及绕组的联结图

1、画出Y/d11相量图

画图步骤：

〔1〕确定高压绕组和低压绕组线电压的相位差

根据Y/d11可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，低压绕组为三角型联接，且高、低压绕组的线电压时差为11个点。

即高压绕组的线电压比低压绕组线电压超前11个点〔3300〕或低压绕组超前高压绕组300。

〔2〕画出高、低压绕组的相量图

先画出高压绕组的相量图，如图中黑色线局部〔注意B点放在图中的上面〕，标出线电压和相电压的方向。

再画出低压绕组的相量图，以高压绕组线电压UAB为基准，低压绕组线电压uab落后于高压绕组线电压UAB的角度〔点数〕画相量图；根据uab超前UAB300可画出线电压uab〔a点与A点重合〕，uca超前UCA300可画出线电压uca〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压的夹角应是相等的〔300〕，即uab超前UAB300、uca超前UCA300、ubc超前UBC300、如果不等，说明图画错了〕,连结bc,标出线电压的方向。

2、画出高、低压绕组的联结图

二次绕组连接方式分为2种，而三角形接法又有顺接和逆接两种,即ax绕组的x端可以和b端连接，也可以与c端连接。

即按照ax-by-cz-ax顺序接线和按照ax-cz-by-ax顺序接线。

按照ax-by-cz-ax顺序接线

相量图绕组连结图

按照ax-cz-by-ax顺序接线

相量图绕组连结图〔逆联〕

画图步骤：

〔1〕根据Y/d11可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，低压绕组为三角型联接，且高、低压绕组的线电压时差为11个点。

即高压绕组的线电压比低压绕组线电压超前11个点〔3300〕或低压绕组超前高压绕组300。

〔2〕先画出高压绕组的相量图，如图中黑色线局部〔注意B点放在图中的上面〕，标出线电压和相电压的方向。

〔3〕根据uab超前UAB300可画出线电压uab〔a点与A点重合〕，uca超前UCA300可画出线电压uca〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压的夹角应是相等的〔300〕，即uab超前UAB300、uca超前UCA300、ubc超前UBC300、如果不等，说明图画错了〕,连结bc,标出线电压的方向（uab箭头方向为b到a；uca箭头方向为a到c；ubc箭头方向为c到b）。

图中的红色线局部。

由于ax绕组的x端与c端连接，在c端标上x,在b端标上z,在a端标上y,绕组ax的方向指向a端,绕组by的方向指向b端,绕组cz的方向指向c端。

〔4〕根据相量图，画出高、低压绕组联结图，从相量图上可以看出，低压绕组ax与高压绕组AX绕在同一磁柱上，绕组绕向与高压绕组一样，即A、a为同名端。

同理，低压绕组by与高压绕组BX绕在同一磁柱上，绕组绕向一样，即B、b为同名端。

低压绕组cz与高压绕组CZ绕在同一磁柱上，绕组绕向一样，即C、c为同名端。

标上高、低压绕组相电压的方向及同名端。

〔五〕画出Yd5的相量图及绕组的联结图

按照ax-by-cz-ax顺序接线〔顺接〕

按照ax-cz-by-ax顺序接线〔逆接〕

〔六〕画出Yd3的相量图及绕组的联结图

按照ax-by-cz-ax顺序接线

按照ax-cz-by-ax顺序接线

五、变压器绕组的联结图，

〔一〕根据图1-6所示的变压器绕组的联结图，画出其对应的相量图并指出变压器的联结标号

图1-6图1-7

画图步骤：

1、画出高压绕组的相量图

从图可知，该变压器的高压绕组为星型联接，画出其相量图，如图1-7中黑线局部所示。

2、确定高压绕组和低压绕组线电压〔或相电压〕的相位差

从变压器绕组的联结图可知，低压绕组ax与高压绕组CX绕在同一磁柱上，绕组绕向相反〔相量图上ua与UC在同一直线上，且方向相反〕，低压绕组ax相电压落后高压绕组AX8个点〔2400〕，即C、a为异名端。

同理，低压绕组by、cz的分析方法与ax绕组一样。

3、画出低压绕组的相量图

以高压绕组线电压UAB或相电压UA为基准画相量图〔画图时，应注意高、低压绕组所对应的各线电压或相电压的夹角应是相等的〔2400〕，即ua落后UA8个点〔2400〕,ub落后UB8个点〔2400〕,uc落后UC8个点〔2400〕,如果不等，说明图画错了〕，标出线电压和相电压的方向（uab箭头方向为b到a；UAB箭头方向为B到A。

绕组ax箭头的方向指向a端,绕组AX箭头的方向指向A端〕。

4、指出变压器的联结标号

从相量图可知，变压器联结标号为Y/y8。

〔二〕根据图1-7所示的变压器绕组的联结图，画出其对应的相量图并指出变压器的联结标号

图1-8图1-9

画图步骤：

1、画出高压绕组的相量图

可知，该变压器的高压绕组和低压绕组为星型联接，低压绕组为三角型联接。

先画出高压绕组的相量图，如图中黑色线局部〔注意B点放在图中的上面〕，标出线电压和相电压的方向。

2、画出低压绕组的相量图

从变压器绕组的联结图上可以看出，低压绕组ax与高压绕组BY绕在同一磁柱上，绕组绕向与高压绕组一样，即B、a为同名端。

同理，低压绕组by与高压绕组CZ绕在同一磁柱上，绕组绕向一样，即C、b为同名端。

低压绕组cz与高压绕组AX绕在同一磁柱上，绕组绕向一样，即A、c为同名端。

由于ax绕组的x端与b端连接，在b端标上x,在a端标上z,在c端标上y,绕组ax的方向指向a端,绕组by的方向指向b端,绕组cz的方向指向c端。

画出低压绕组的相量图〔a点与A点重合〕，标出线电压的方向（uab箭头方向为b到a、uca箭头方向为a到c、ubc箭头方向为c到b）。

相量图为图1-9中的红色线局部。

3、确定高压绕组和低压绕组线电压的相位差

从相量图可知，uab落后UAB1500〔5个点〕、uca落后UCA1500〔5个点〕、ubc落后UBC150〔5个点〕。

4、指出变压器的联结标号

从相量图可知，变压器联结标号为Y/d5。