对三相变压器连接组别判定教法的探讨
【摘 要】三相变压器连接组别较难判断。本文以相量图为基准，分别对星形、三角形接法的变压器绕组进行连接组别的判别，找出规律所在，以快速、准确判定变压器连接组别。 【关键词】相量图；相、线电压；连接组别；规律 三相变压器并联运行条件之一，连接组别必须相同。而变压器连接组别的判定对初学者来说，是较难接受。根据二十多年教学经验，下面介绍两种方法具有简便易学、判定快速、结论准确的特点。仅供同行共同探讨。 第一种方法分三个步骤进行： 第一步、画出三相绕组中电压相量图。三相变压器有星形、三角形接法，不论选择什么样的接法，其绕组承受的电压总在六个相电压和六个线电压范围内。根据对称三相正弦交流电三个相电压的相位互差120°的特点，可画出U 、V 、W和-U 、―V 、―W六个相电压相量图，再根据UV =U—V ……可画出UV 、VW 、WU 、VU 、WV 、UW 六个线电压相量，如图1所示。每两个相邻电压之间夹角均为30°，正好与钟表十二个钟点相对应。所以有了这张图就方便地为进行变压器连接组别判定打下了基础。 第二步、根据变压器接线的原理图判定出来某相同铁心柱上的一次和二次绕组的电压。由于变压器接线形式不同，电压的判别方法也不相同。（1） 一、二次绕组都是星形Y接法时，如图2。每相绕组承受相电压，要注意电源引出线处有同名端（· 或*）标号的，相电压为正值，无同名端标号的相电压写为负值，一、二次侧电压分别是U、V、W和—U—V、—W 。（2）一、二次绕组都是三角形接法时如图3 。每相绕组承受线电压，这时注意绕组两头与那相电源连接，绕组带点端所接相作为线电压第一个脚码，不带点端所接相，作为线电压的第二个脚码，一、二次侧线电压分别是UW、VU、WV和WU、UV、VW。 第三步、在相量图中，找出一次、二次电压相量位置，并以二次电压相量为始边顺时针转动到一次电压相量所在位置，看一看转过几个30°角。就是几点连接组别。或者看一看两电压相量的夹角是多少度，则连接组别是两相量夹角度数除以30°。图2中、图3中一次、二次线电压相量相差都是为180°，则连接组别为别为Y，y6 和D，d6 。 第二种方法作相量图分四个步骤： 第一步：根据接线图标出一、二次绕组相、线电压的参考正方向。 第二步：作出一次侧相、线电压的相量图（正相序U—V—W），确定某一线电压参考方向（如1U 1V的方向指向12点）。 第三步：根据一、二次绕组对应相电压的相位关系（同名端同相，异名端反相）作出二次侧线电压2U2V相量图。 第四步：根据二次侧线电压指向几点，连接组别就是几。不同连接组别举例如下： 1.Y ，y0连接组别 如图4接线图。（1）首先标出一、二次侧绕组相电压的参考正方向（从首端指向尾端）（2）画出一次侧相电压的相量图1U、1V、 1W ，并设1U 初相位为60°，1V初相位为-60°，根据1U 1V =1U -1V画出一次侧线电压1U 1V ，如图5。（3）由于一次侧、二次侧绕组的首端为同名端，所以二次侧相电压与一次侧相电压方向一样，作出2U 、2V 、2W相量图，并画出2U 2V ，如图6。（4）由于1U 1V 与2U 2V 同相，1U 1V 为长针指向钟表12点即“0”点，2U 2V为短针也指向“0”点，则连接组别就是Y，y0。 2.Y，d11连接组别 （1） 如图7接线图，画出一、二次侧绕组相电压的参考方向。（2）画一次侧相、线电压相量图星形接法如图5。（3）二次侧为三角形接法，且一、二侧绕组首端为同名端，相量方向相同，相量图构成一个三角形，如图8，可得出2U2V=-2V .（4）1U1V 为长针指向钟表“12”点即“0”点，2U 2V为短针指向“11”点，则连接组别就是Y，d11 。 3.由以上Y ，y0 ；Y，d11两种连接组别，推导其它连接组别，规律如下：（1） 二次侧首尾对调，即由一、二次侧绕组的首端是同名端改为异名端，其连接组别加6，如Y ，y6可由 Y ，y0，连接组别“0”加“6”推导得到。（2） 二次侧绕组首、尾标记顺着相序移一相（U2U—V2V-W2W→W2W-U2U-V2V），则连接组别标号加4，由于两相间相位差为120°，当首、尾标记顺着相序移一相时，向当于电压分别转过120°，即4个钟点。如Y，d3可由Y，d11的“11”点加“4”推导得到 。（3） 二次侧绕组三角形接法由逆连改为顺连时，其连接组别加2个钟点，反之减2个钟点。如Y，d1连接组别（顺连）标号，可由Y，d11连接组（逆连）的标号“11”加“2”（即为1点）推导得到。（4）一、二次侧绕组接法相同（如Y，y和D，d）接法时，其连接组别标号为偶数即（0、2、4、6、8、10）； 一、二次侧绕组接法不同（如Y，d和D，y）接法时，其连接组别标号为奇数即（1、3、5、7、9、11）。 无论一、二次侧是星形或三角形的变化，还是绕组首尾同名端的变化及相序的变化都能根据上述方法快速准确判断变压器的连接组别。 参考文献： [1]孟宪芳，电机与拖动基础，2009，西安电子科技大学出版社。 [2]电机与变压器，2008，第四版，中国劳动出版社。