用简易方法判别三相变压器的联接组别

用简易方法判别三相变压器的联接组别

熊小刚

熊小刚（重庆工贸职业技术学院408000）

摘要：在电力系统的运行和三相可控整流的触发电路中，常常会碰到变压器的极性和联接组别的接线问题，学会迅速、准确地判断三相变压器的联接组别，在工作中具有很大的实际意义。本文介绍了一种对三相变压器各种联接组别进行迅速、准确地判断的方法，能正确绘制和判断各种三相变压器联结组别接线图。

关键词：三相变压器联接组别判别方法

现代电力系统都采用三相制，所以三相变压器使用最广泛。在电力系统的运行和三相可控整流的触发电路中，常常会碰到变压器的极性和联接组别的接线问题，学会迅速、准确地判断三相变压器的联接组别具有很大的实际意义。三相变压器联接组别的判别有许多方法，但三相变压器的联接组别的判别关系到变压器三相电动势的相位及波形问题，学生在学习过程中是一个难点，造成学生不会判断或判断错误。笔者在多年的教学实践中总结出不需要变压器三相电动势的相位分析且能迅速、准确判断三相变压器的联接组别的简易方法，在教学环节中应用此方法取得了很好的教学效果。

一、三相变压器的联接组别的三要素

三相变压器的联接组别就是要讨论高、低压侧绕组的联接和高、低压侧绕组相对应的线电动势之间的相位关系，这由高、低压侧绕组的联接方式及绕组的构成决定。要准确判断三相变压器联接组别，就必须先了解三相变压器联接组别的三要素。

1.三相绕组的联接法

对于三相变压器，不论是高压绕组还是第一绕组，我国主要采用星形连接（Y连接）和三角形连接（D连接）两种。见图1-1至图1-3。

图1-1星形联接图1-2右向三角形联接图1-3左向三角形联接

2.高、低压侧绕组首、尾端头的标号

高、低压侧绕组应具有相同相序，即高压侧绕组首端为A-B-C,尾端为X-Y-Z,低压侧绕首端为a-b-c,尾端为x-y-z。

3.高、低压侧绕组的同名端的位置

同名端就是同极性端，表示绕组的感应电动势的方向，由电磁感应右手定则可知，绕组的同名端由绕组的缠绕方向决定。高、低压侧绕组的三相之间应具有相应的同名端的位置，即高压侧三相绕组的缠绕方向应完全一致，低压侧三相绕组的缠绕方向也应完全一致，同名端的位置分别位于三相的首端或尾端。

三相变压器不同的联接组别就是由这三要素的组合唯一确定。

二、时钟表示法

根据国际电工（IEC）标准，联接组别用时钟的点数表示：将高压侧线电动势相量EAB看成时钟的长针，并固定指向时钟的12点，将低压侧线电动势相量Eab看成时钟的短针，短针所指的时数就是变压器组别的标号。由后面的分析可知，高、低压侧绕组的联接法不同，对应高、低压侧线电动势的相位差不一样，但都是300的整数倍，正好与时钟的钟点数相一致，故采用时钟表示法可以非常形象、直观地表达联接组别的相位关系。

三、两种基本的联接组别

三相变压器共有12各不同的联接组别，为了使用和制造的方便，我国国家标准规定生产5种标准联接组别的电力变压器，即Y,yn0、y,d11、YN,d11、YN,y0、Y,y0。其中前2种最常用，见图2-1、图2-2，其他的联接组别都是从这两种联接方式演变而来，所以掌握这两种基本的联接组别非常有必要。

图2-1Y,y0联接组别图2-2Y,d11联接组别

四、联接组别的判别方法

在Y,y0和Y,d11这两种基本的联接组别的基础上，保证高、低压侧绕组相同相序的情况下，改变低压侧绕组的三要素之一，可得到其它不同钟点的联接组别。我们采用简易方法来判别，可以省去电动势相量分析的复杂的过程。

1.改变低压侧绕组的同名端的位置，联接组别改变6点钟，即±6点钟

例：改变Y,y0和Y,d11低压侧绕组的同名端的位置。

分析：由于改变低压侧绕组的同名端的位置，实质是改变低压侧绕组的绕向，其感应电动势方向改变了1800时钟表示正好改变了6点钟。见图3-1。

2.改变低压侧绕组的端头的标号，联接组别改变4点钟

（1）若低压侧绕组的端头的标号由a-b-c改为c-a-b,联接组别应+4点钟。

（2）若低压侧绕组的端头的标号由a-b-c改为b-c-a,联接组别应-4点钟。

图3-1联接组别分别改变为Y,y6和Y,d5

例：（1）改变Y,y0低压侧绕组端头的标号由a-b-c改为c-a-b。

分析：由于改变低压侧绕组的端头的标号由a-b-c改为c-a-b,实质是将低压侧绕组的感应电动势方向滞后旋转了1200，时钟表示正好顺时针旋转了4点钟，联接组别应+4点钟。见图3-2。

（2）改变Y,d11低压侧绕组端头的标号由a-b-c改为b-c-a。

分析：由于改变低压侧绕组的端头的标号由a-b-c改为b-c-a,实质是将低压侧绕组的感应电动势方向逆时针旋转了1200，时钟表示正好逆时针旋转了4点钟，联接组别应-4点钟。见图3-3。

图3-2联接组别改变为Y,y（0+4）=Y,y4图3-3联接组别改变为Y,d（11-4）=Y,d7

3.改变低压侧绕组的三角形绕向，联接组别改变2点钟

（1）若低压侧绕组的三角形绕向由右向三角形改变为左向三角形，联接组别应+2点钟。

（2）若低压侧绕组的三角形绕向由左向三角形改变为右向三角形，联接组别应-2点钟。

由以上结论，我们可在Y,y0和Y,d11这两种基本的联接组别的基础上，通过±6、±4和±2的组合得到钟点数为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11的联接组别。

五、实例证明

1.画出联接组别为Y,d9的接线图

分析：Y,d9可在Y,d11的基础上进行演变，9=11－6＋4，即经过Y,d11低压侧绕组（－6）和（＋4）两次改变就可得到Y,d9的联接组别，下面用相量图进行验证。

由相量图可知，高、低压侧线电动势相差900，从向量图上可看出是滞后2700，即联接组别为Y,d9。

2.判断图４-1的联接组别

图４-1图４-2

分析：由图可判断为Y,y接线，由于低压侧绕组同名端在末端，由简易判别法可断定相对于Y,y0有（＋6）；又由于低压侧绕组端头的标号为b-c-a，由简易判别法可断定相对于Y,y0有（－4）。由此可断定此图表示的联接组别为Y,y（0＋6－4）即为Y,y2。由图4-2相量图可知，高、低压侧线电动势相差600，即联接组别为Y,y2。

六、结论

应用此简易方法能够进行迅速、准确地判断三相变压器各种联接组别，而且不需要复杂的电动势相量图的绘制，能使学生掌握各种三相变压器联结组别接线图的绘制和判断，在教学环节中应用此方法取得了良好的教学效果。

参考文献

[1]张广溢《电机学》[M].重庆大学出版社，2009，6。

[2]吴言《如何判定三相变压器的连接组别》[J].《内蒙古化工》，2007，11。

[3]陈玉江《三相变压器的连接组别》[J].《职业》，2011，10。