三相變壓器連接組別的二元解構判別策略

文 | 王曉東

三相變壓器連接組別的
二元解構判別策略

文 | 王曉東

三相變壓器是風力發電系統的貴重設備并大多采用并列運行。三相變壓器主保護——縱差保護的理論依據是三相變壓器連接組別；三相變壓器并列運行三大條件之一，同樣也是與各待并變壓器的連接組別相同。因此，三相變壓器連接組別正確判定對確保三相變壓器繼電保護可靠動作和并列穩定運行具有重要現實意義。

三相變壓器連接組別的判定，目前仍然廣泛采用較為復雜抽象的三相繞組線電動勢的“時鐘表示法”，對于在崗職工和專業學生掌握應用都有不小的難度。

本文遵從通俗易懂的原則，以電壓方程和電壓相量為解構元素，從三相變壓器繞組具體接線形式入手，以其電壓方程和對應電壓相量為解構元素，提出一種更為簡明快捷的判別方法，即二元解構判別策略。

二元解構策略

一、基本元素：三相變壓器繞組電壓和繞組電壓相量

二、正方向：

（一）三相變壓器接線圖中的繞組相、線電壓正方向按《電工基礎》慣例，規定從首端指向末端；

（二）三相變壓器相量圖中的繞組相、線電壓相量正方向按《電工基礎》慣例，規定從末端指向首端。

三、連接組別判定步驟：

（一）根據三相變壓器繞組實際接線列出繞組電壓方程；

（二）依據三相變壓器繞組電壓方程及繞組同極性端畫出繞組電壓對應相量；

（三）將三相變壓器高壓繞組某一線電壓相量置于時鐘“12點”，則低壓繞組對應線電壓所指時鐘點數為三相變壓器連接組別號。

實例推演（以A相、B相及相間線電壓為例）

（1）Y，y12連接組別變壓器

圖1為Y，y12連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將變壓器高、低壓側繞組的首端選為同極性端，所以，同鐵芯柱高、低壓側對應繞組相電壓與同相位，高、低壓側繞組對應線電壓與也為同相位，故將設置在時鐘“12”點時，則同樣指向 “12”點，因此圖1所示變壓器連接組別被判定為“Y，y12”。

（2）Y，y6連接組別變壓器

圖2為Y，y6連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將變壓器高、低壓側繞組的首端選為異極性端，所以，同鐵芯柱高、低壓側對應繞組相電壓與反相位，高、低壓側繞組對應線電壓與也為反相位，故將設置在時鐘“12”點時則指向“6”點，因此，圖2所示變壓器連接組別被判定為“Y，y6”。

（3）Y，d11連接組別變壓器

圖3為Y，d11連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將變壓器高、低壓側繞組的首端選為同極性端，所以，同鐵芯柱高、低壓側對應繞組相電壓與同相位。從繞組電壓方程和相量圖分析可知，高壓側繞組線電壓滯后低壓側對應線電壓30°電角度，故將

B設置在時鐘“12”點時則指向“11”點，因此，圖3所示變壓器連接組別被判定為“Y，d11”。

（4）Y，d1連接組別變壓器

圖4為Y，d1連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將變壓器高、低壓側繞組的首端選為同極性端，所以，同鐵芯柱高、低壓側繞組對應相電壓與同相位，從繞組電壓方程和相量圖分析可知，高壓側繞組線電壓超前低壓側對應線電壓30°電角度，故將設置在時鐘“12”點時，則指向“1”點，因此，圖4所示變壓器連接組別被判定為“Y，d1”。

（5）Y，y2連接組別變壓器

圖5為Y，y2連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將高、低壓側繞組的首端選為異極性端，所以，同鐵芯柱的高壓側A相繞組相電壓與對應低壓側B相繞組相電壓反相位；同理同鐵芯柱的高壓側B相繞組相電壓與對應低壓側C相繞組相電壓反相位，

圖1 Y，y12連接組別變壓器

圖2 Y，y6連接組別變壓器

圖3 Y，d11連接組別變壓器

圖4 Y，d1連接組別變壓器

圖5 Y，y2連接組別變壓器

圖6 Y，d5連接組別變壓器

（6）Y，d5連接組別變壓器

圖6為Y，d5連接組別變壓器的繞組接線圖、繞組電壓方程及相量圖。因將高、低壓側繞組的首端選為異極性端，

結語

本文提出的三相變壓器連接組別二元解構判別策略，遵從《電工基礎》慣例，從三相變壓器繞組實際接線入手，并以變壓器繞組電壓和對應電壓相量為解構元素，環環緊扣又環環解構，較之以往其它判別方法明顯具有邏輯嚴謹、步驟清晰、判別簡明之優點，因此，不但具有一定理論價值和應用價值，而且更具操作性。

(作者單位：新疆金風科技股份有限公司)