三相變壓器的聯(lián)接組判定方法

劉 艷 徐躍超 代 宇 曹為接

（三峽大學(xué)電氣與新能源學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

1 引言

由于三相變壓器的聯(lián)接組直接影響著變壓器電路的結(jié)構(gòu)，而且三相變壓器的聯(lián)接方式還關(guān)系到一次側(cè)、二次側(cè)繞組電動勢諧波的大小，與變壓器的并聯(lián)運行也是密切相關(guān)的，所以準確無誤的判斷三相變壓器的聯(lián)接組相當(dāng)重要。而常規(guī)的判定方法“時鐘法”和“線電壓正三角形重心重合法”要么不利于聯(lián)接組號的判定，要么不利于畫出三相變壓器的聯(lián)接組圖，而在實際應(yīng)用中遇到跟三相變壓器的聯(lián)接組相關(guān)的問題一般有兩種，一是給定三相變壓器的聯(lián)接組要求判定聯(lián)接組號（以下簡稱“第一類問題”）；二是給定聯(lián)接組號要求畫出聯(lián)接組圖（以下簡稱“第二類問題”）。因此，掌握一種能夠同時解決以上兩種問題的有效判斷方法是十分有必要的。

2 旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法在“第一類問題”中的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法是依據(jù)實際情況來確定旋轉(zhuǎn)方式，而“第一類問題”是給定了三相變壓器的聯(lián)接組方式圖要判斷聯(lián)接組號，這樣我們就可以根據(jù)給定的聯(lián)接組方式圖形來確定旋轉(zhuǎn)方式，本文先介紹旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法在“第一類問題”中的應(yīng)用。

2.1 旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法必要的約定

三相變壓器廣泛采用星形（在高壓側(cè)用‘Y’表示，在低壓側(cè)用‘y’）和三角形（在高壓側(cè)用‘D’表示，在低壓側(cè)用‘d’）聯(lián)接，如高壓側(cè)是星形聯(lián)接低壓側(cè)是三角形聯(lián)接時，聯(lián)結(jié)組號為0，即用Yd0表示。星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接分別如圖1、圖2。

圖1 星形聯(lián)接

圖2三角形聯(lián)接

首先畫出兩個正三角形，且中心重合于O（或o），三角形字母順序順時針依次為A→B→C和a→b→c，并作始于O點經(jīng)過A、a的射線，將其作為基準方向（12點鐘方向）如圖3示，稱為“基準三角形對”。圖中AB、BC、CA分別表示三相線電壓，OA、OB、OC分別表示三相相電壓（不管是高壓側(cè)還是低壓側(cè)，也不管是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接）。

圖3 基準三角形對

2.2 旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法

由于“第一類問題”一定會給出三相變壓器的聯(lián)接組方式圖，現(xiàn)以 Dy11為例（如圖 4所示）來說明旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法。

圖4 Dy11聯(lián)接組

基于上述方法進一步完善即可得到完整的向量圖。方法如下：由于聯(lián)接組圖已知，高壓側(cè)為三角形聯(lián)接，低壓側(cè)為星形聯(lián)接，故在ΔABC需要完善AB、BC、CA向量（即加上箭頭即可），而低壓側(cè)Δabc需要完善ax(或ao)、by(或bo)、cz(或co)，如圖6所示。

圖5 旋轉(zhuǎn)之后的圖形

圖6 Dy11聯(lián)接組向量圖

雖然本文所介紹的方法是以 Dy11這個例子來描述的，但它并不局限于 Dy11,對其它的任何聯(lián)接方式都是適用的，讀者可以任意舉例驗證。在此將本文介紹的方法和需要注意的地方歸納總結(jié)一下：

（1）首先畫出如圖3示的基準正三角形對。

（2）觀察問題給出的聯(lián)接圖，找出在同一芯柱上的同名端起始的向量對（三根芯柱任意找一對均可）。

（4）利用聯(lián)接圖給的聯(lián)接方式來確定需要完善的電壓向量以得到完整的向量圖，如果實際要求只需要聯(lián)接組號則可以省去步驟4。

2.3 旋轉(zhuǎn)線電壓三角形法在解決“第一類問題”

的進一步簡化

本方法是對旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法的進一步簡化，同樣是以 Dy11為例來介紹的，規(guī)律也是具有一般性的。

3 旋轉(zhuǎn)線電壓正三角形法在“第二類問題”中的應(yīng)用

圖7 旋轉(zhuǎn)后的圖形

圖8 完善后得到的向量圖

由 Dy3的向量圖來畫它的聯(lián)接組圖是十分容易的，可以畫出多種，本文只畫其中一種，如圖9所示。

圖9 Yd3聯(lián)接組

通過上述過程可以看出使用這種旋轉(zhuǎn)低壓側(cè)線電壓三角形來畫聯(lián)接組圖是十分容易的。同樣，本文在描述方法是以Yd3為例，規(guī)律也具有一般性，讀者可自行舉例驗證。

4 結(jié)論

采用旋轉(zhuǎn)低壓側(cè)線電壓三角形的方法來判定三相變壓器聯(lián)接組別以及畫聯(lián)接組別是十分簡便的，并且很直觀。在僅要求判定聯(lián)接組和聯(lián)接方式時可以越過以向量圖為橋梁的常規(guī)方法帶來的繁瑣，大大的提高了判斷正確率，這個規(guī)律在實際操作中具有很強的實用性。

[1] 辜承林.電機學(xué)(第二版)[M].武漢:華中科技大學(xué)2005.

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