三相變壓器聯接組別的分析判定

孟凡民 孫光偉

(棗莊礦業集團公司供電工程處,山東省棗莊市,277011)

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三相變壓器聯接組別的分析判定

孟凡民 孫光偉

(棗莊礦業集團公司供電工程處,山東省棗莊市,277011)

根據三相變壓器原、副線圈相電壓之間的相位關系,分析三相變壓器原、副邊線電壓之間的相位關系,判定變壓器的聯接組別,確定變壓器原、副邊的接線方式。

相電壓 線電壓 相位關系 接線組別 相序

AbstractOn the basis of the phase relation between the phase voltages of the p rimary coils and secondary coils of transfo rmers,an analysis is carried out on the phase relation between the line voltage of the p rimary side line and secondary side line of a 3-phase transformer and determination of thew iring group of the transformer.The line w iringmode of both p rimary side and secondary side of a transfo rmer is also determined acco rdingly.

Key wordsphase voltage,line voltage,phase relation,w iring group,phase sequence

1 前言

隨著礦井坑口電廠的建設,在礦井集中的地區礦井供電系統逐漸形成由多電源、多電壓等級電源組成的供電網絡,如何實現多電源、多電壓電源的并列運行,正確地分析變壓器聯接組別顯得尤為重要。三相變壓器的聯接組別通常采用線電壓矢量圖進行分析判別,其過程較為煩瑣且不易掌握。而通過分析三相變壓器原、副邊相電壓之間的相位關系,確定原、副邊線電壓之間的相位關系,形成三相變壓器原、副邊線電壓的相位圖,就可以簡單直觀地進行變壓器聯接組別的分析判定。反過來也可根據變壓器的聯接組別,進行變壓器原、副邊的接線。下面以 Y/Δ型三相變壓器為例,進行聯接組別的判定,以及原、副邊接線的確定。

2 Y/Δ型三相變壓器聯接組別的分析判定

2.1 原、副邊相電壓之間的相位關系

在單相變壓器中,由于原線圈和副線圈繞在同一個鐵芯柱上,原線圈接上電源電壓時,兩個線圈的感應電動勢是同相的。三相變壓器不論原邊和副邊接成什么形式 (Y型/Δ型),繞在同一鐵芯柱上的原、副兩個線圈中的感應電動勢是同相的,并且原邊、副邊的3個感應電動勢互有120°的相位差,見圖1。

圖1 原邊、副邊3個感應電動勢相位差

2.2 原、副邊線電壓之間的相位關系

以Y/Δ-11型三相變壓器聯接進行分析判別,接線圖見圖2。

變壓器原邊、副邊線電壓可按下式求出:

UAB、Uab向量關系圖見圖3,合并圖3(1)和圖3(2)形成圖3(3),Uab比UAB超前30°。UAB向量指向12,那么Uab顯然指向11,其連接組別為11點鐘。

通過上述分析,Y/Δ型三相變壓器接線組別可通過原邊線電壓與副邊相電壓進行相位比較判別,見圖4,從而簡化分析過程。

圖4 原邊線電壓與副邊相電壓相位比較判別

3 Y/Δ型三相變壓器原、副邊接線的確定

以 Y/Δ-9型三相變壓器進行分析。Y/Δ-9型三相變壓器的副邊線電壓超前原邊線電壓90°,由圖4所知,UAB與Uc相位差超前90°,即副邊相電壓Uc為副邊線路電壓 Uab時,UAB比 Uab超前900。變壓器原邊有兩種接線方式,見圖5。由圖5 (1)知,從左向右A-B-C;由圖5(2)知,從左向右C-B-A;對應確定副邊接線因Uab=Uc,所以對應圖5(1)副邊,從左向右c-b-a;圖5 (2)副邊,從左向右a-c-b。

圖5(1)所示原、副邊兩側相序相反,變壓器接線組別不成立,可通過分析其UBC與Ubc、Uca與UCA的相位差證明。

圖5(2)所示原、副邊兩側相序相同,變壓器接線組別成立。

圖5 變壓器原邊兩種接線方式

由上可見:在已知 Y/Δ變壓器接線組別的情況下,可利用圖4進行兩側接線的確定,比較兩側相序,相序相同即可確定變壓器的接線。

綜上分析,利用 Y/Δ變壓器的原副邊的相電壓相位關系所推導的原、副邊線電壓相位圖見圖4,可方便直觀的對Y/Δ三相變壓器各種聯接組別進行判別和接線,亦可根據原、副邊相電壓的相位關系,對其他類型變壓器進行推廣應用。

(責任編輯 張艷華)

Analysisand determ ination of connection group in 3-phase transformers

M eng Fanmin,Sun Guangw ei

(Power Supply Division,Zaozhuang Mining Group,Zaozhuang,Shandong p rovince 277011,China)

B

孟凡民 (1975-),男,機電工程師。1993年中國礦業大學自動化系專科畢業。2005年函授中國礦業大學機械電子工程本科畢業。現在山東棗莊礦業集團公司供電工程處從事技術工作。