三相变压器连接组别判断方法

第５卷　第１期　２０１４年４月　江汉大学文理学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｒｔｓ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖ０１．５　ＮＯ．１　Ａｐｒ．，２０１４　三相变压器连接组别判断方法　韩彩霞，黄　晓　（江汉大学文理学院信息技术学部，武汉４３００５６）　摘　要：三相变压器是电力工业中常用的变压器之一，它的连接组别反映了变压器原边和副边绕组线电动势　之间的相位关系，也反映了变压器的电路系统情况，并且关系到变压器电磁量中的谐波以及变压器的并联运行等　问题。本文介绍一种简易的判别方法判断三相变压器连接组别。　关键词：三相变压器，时钟法，连接组　中图分类号：ＴＭ４１１　文献标识码：Ａ文章编号：２０７６／ＷＨ（２０１４）０１．０５５—０３　１　引言　目前电力系统中均采用三相制供电，供电方式　常采用多台变压器并联运行，而多台变压器并联运　行时必须满足的一个条件就是其联结组别必须相　同，否则一、二次侧绕组都将出现极大的循环电流，　造成严重的后果。因此，正确判定三相变压器的联　结组别和根据所需的三相变压器的联结组别联结其　绕组就显得十分重要。　变压器的连接组采用时钟法进行标识。即把变　彗兰蠢　Ｊ　蠢　蠢：Ｉ　ｔ　压器原边绕组的线电动势相量作为时钟的长针，且　固定指向１２点的位置，相对应的副边绕组的线电动　势相量作为时钟的短针，找出副边绕组和相对应原　边绕组的线电动势相量的夹角，即得到副边电动势　指向的钟点数，从而得出变压器的连接组。　单相变压器的原边绕组和副边绕组套在同一个　铁芯柱上，它们交链一个主磁通，因此，原边绕组和　副边绕组电动势的相位关系只有两种情况：一种是　相同，另一种是相反（即相位差为１８０。）。到底是哪　种关系可以根据变压器的原、副边绕组同名端情况　来进行判断。　同极性（名）端：变压器原、副边绕组交链着同　一主磁通，某一瞬间原边绕组的某一端为正电位时，　在副边绕组上必有一个端点的电位也为正，则这两　个对应的端点称为同极性端或同名端，并在对应的　端点上用符号“　”或“．”标出。　收稿日期：２０１４—０１—０３　作者简介：韩彩霞（１９７４一），女，辽宁西丰人，江汉大学文理学院信息技术学部讲师，硕士，主要研究方向：电气自动化与　单片机开发。　．　・５５・　江汉大学文理学院学报　总第５卷　为同名端，且它们的相序相同，即原边绕组相序为　ｕ、ｖ和ｗ，副边绕组相序也为Ｕ、ｖ和Ｗ。由单相变　Ａ～　疗　一　压器的连接组可知，此时副边绕组相电动势Ｅ　和相　ｗ？　当于在０点的基础上副边绕组在时钟表面顺时针走　ｖｏ．　基　序顺时针移一相，相当于副边绕组在０点的基础上　过６点；副边绕组相序为Ｗ、Ｕ和ｖ，即相对于原边相　对应原边绕组的相电动势为Ｅ　同相，即相位差为　０。由以上分析可以画出副边绕组电动势他们相量　图，如图２（ｃ）所示。　设定原边绕组线电动势Ｅ　指向钟面１２点，由　图２（ｂ）和２（ｅ）可知，副边绕组线电动势Ｅ　和原边　绕组线电动势　的相位差为０。，所以副边绕组线　电动势也指向钟面１２点，则变压器连接组为Ｙ，ｙ。。　ＬａＪ　（ｂ】　【ｃＪ　（ａ）４／－￣￣图（ｂ）原边相量图（ｃ）副边相量图　图２　三相变压器接线图和相量图（Ｙ／ｙ。连接）　以上分析可知，若要判断三相变压器Ｙ，Ｙ连接　时连接组别，需要明确以下几点：　一是原、副边绕组相对应同名端的标识。若同　名端同标识则原、副边相对应相电动势相位差为　０。，相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过０点；ｗ一ｏ　一．＿　　。　一　若　同名端异标识则原、副边相对应相电动势相位差为　１８０。，相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过６点。　二是原、副边绕组的相序（设原边绕组固定三　相相序依次为ｕ、Ｖ和ｗ）。　若副边绕组相序也为ｕ、ｖ和Ｗ，即原、副边绕组　相序相同，则原、副边相对应相电动势相位差为０。，　相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过０点；　若副边绕组相序为Ｗ、Ｕ和ｖ，即相序顺时针移　一相，则原、副边绕组相对应相电动势相位差为　１２０。，相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过４点；　若副边绕组相序为ｖ、Ｗ和Ｕ，即相序顺时针移　两相，则原、副边绕组相对应相电动势相位差为　２４０。，相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过８点。　所以，若要判断Ｙ，Ｙ连接组别时，不需要画出　相量图，也无需知道原、副边绕组线电动势相位差，　只需以Ｙ，Ｙ　连接为基准，根据上述分析即可得出相　应的连接组别，举例说明如下。如图３（ａ）所示为三　相变压器的接线图，判断其连接组别。　和Ｙ，ｙ。连接组别比较发现：同名端异标识，相　．５６．　在时钟表面顺时针走过４点。所以，得出副边绕组　在时钟表面应该指向０点＋６点＋４点＝１０点，即　连接组别为Ｙ，ｙ　可以画出图３（ｂ）所示的相量图　进行检验，以上结果正确。　Ｗ　（８）接线图　（ｂ）相量图　图３三相变压器接线图和相量图（Ｙ／ｙ连接Ｊ　２．２三相变压器Ｙ／ｄ　连接　如图４（ａ）所示为三相变压器的接线图。由于　此图和图２（ａ）的原边绕组是相同的，同样可以得出　原边绕组的相量图，如图４（ｂ）所示。　ａＪ　（ｂ）　ｔｃ，　（ａ）接线图　（ｂ）原边相量图　（ｃ）副边相量图　图４　三相变压器接线图和相量图（Ｙ／ｄ　连接）　副边绕组为三角形连接，原、副边绕组的首端为　同名端，且相序相同。由单相变压器的连接组可知，　此时副边绕组相电动势Ｅ　和相对应原边绕组的相　电动势Ｅ　为同相，即相位差为０。由以上分析可以　画出副边绕组电动势相量图，如图４（ｃ）所示。　设定原边绕组线电动势￡　指向钟面１２点，由　图４（ｂ）和４（ｃ）可知，副边绕组线电动势　和原边　绕组线电动势Ｅ　的相位差为一３Ｏ。（由于副绕组三　角形连接为逆时针连接，为了方便问题的理解把副　绕组相对应原绕组的线电动势在时钟表面逆时针旋　２０１４年第１期　韩彩霞，黄　晓：三相变压器连接组别判断方法　转），所以副边绕组线电动势指向钟面１－１点，则变　压器连接组为Ｙ，ｄ　以上分析可知，若要判断三相变压器Ｙ，ｄ连接　时连接组，需要明确以下几点：　第一，原、副边绕组相对应同名端的标识。若同　名端同标识则原、副边相对应相电动势相位差为　０。，相当于副边绕组在时钟表面走过０点；若同名端　异标识则原、副边相对应相电动势相位差为１８０。，　相当于副边绕组在时钟表面顺时针走过６点。　第二，原、副边绕组的相序（设原边绕组固定三　相相序依次为ｕ、Ｖ和ｗ，副边绕组为逆时针三角形　连接）。　若副边绕组相序为ｕ、ｖ和Ｗ，即原、副边绕组相　序相同，则原、副边相对应相电动势相位差为０。，相　当于副边绕组在时钟表面走过０点；　若副边绕组相序为ｖ、Ｗ和Ｕ，即相序逆时针移　一相，则原、副绕组相对应相电动势相位差为一　１２０。，相当于副边绕组在时钟表面逆时针走过４点。　若副边绕组相序为Ｗ、ｕ和ｖ，即相序逆时针移　两相，则原、副绕组相对应相电动势相位差为一　２４０。，相当于副边绕组在时钟表面逆时针走过８点。　所以，若要判断其他Ｙ，ｄ（副边绕组为逆时针连　接）连接组别时，不需要画出相量图，只需以Ｙ，ｙ　连接为基准，根据上述分析即可得出相应的连接组　别，举例说明如下。如图５（ａ）所示为三相变压器的　接线图，判断其连接组别。　Ｕ（ｕ、ｙ　ｗ（ｘ　（ａ）　（ｂ）　（ａ）接线图　（ｂ）相量图　图５三相变压器接线图和相量图（Ｙ／ｄ连接）　和Ｙ，ｄ。，连接组别比较发现：同名端同标识，相　当于１１点的基础上副边绕组在时钟表面顺时针走　过０点；副边绕组相序为Ｗ、ｕ和ｖ，即相序相对于原　边相序逆时针移两相，相当于副边绕组在１１点的基　ｗ～　己　Ｙ　础上在时钟表面逆时针走过８点。所以，可以得出　副边绕组在时钟表面应该指向１　１点＋０点一８点＝　３点，即连接组别为Ｙ，ｄ　。可以画出图５（ｂ）所示的　向量图进行检验，以上结果正确。　３　结论　由以上分析可知，只需清楚常用的三相变压器　连接情况（如图２和图４），就可以根据常用变压器　的连接组推出其他连接组的情况，具体分析如下。　若变压器为Ｙ，ｙ连接：连接组：０＋Ａ＋Ｂ。其　中当原、副边绕组同名端同标识时Ａ取０，当原、副　边绕组同名端异标识时Ａ取６；当副边绕组相序和　原边绕组相序相同时Ｂ取０，当副边绕组相序相对　于原边绕组相序顺时针移一相时Ｂ取４，当副边绕　组相序相对于原边绕组相序顺时针移两相时Ｂ　取８。　若变压器为Ｙ，ｄ（逆时针三角形连接）连接：连　接组＝１１＋Ａ＋Ｂ。其中当原、副边绕组同名端同标　识时Ａ取０，当原、副边绕组同名端异标识时Ａ取　６；当副边绕组相序和原边绕组相序相同时Ｂ取０，　当副边绕组相序相对于原边绕组相序逆时针移一相　时Ｂ取一４，当副边绕组相序相对于原边绕组相序　顺时针移两相时Ｂ取一８。　同理，若三相变压器为Ｙ，ｄ（顺时针三角形连　接）连接：连接组＝１＋Ａ＋Ｂ。其中Ａ和Ｂ的取值　同三相变压器为Ｙ，ｄ（逆时针三角形连接）连接。　参考文献：　［１］　汤天浩．电机及拖动基础［Ｍ］．北京：机械出版社，　２００８．　［２］　刘振兴．电机与拖动［Ｍ］．武汉：华中科技大学出版　社．２００７．　［３］　张家生．电机原理与拖动基础［Ｍ］．北京：北京邮电大　学出版社，２００６．　・５７・　一