時(shí)鐘序數(shù)法在快速判定變壓器連接組別中的應(yīng)用

張麗麗

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州545000）

時(shí)鐘序數(shù)法在快速判定變壓器連接組別中的應(yīng)用

張麗麗

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州545000）

電力系統(tǒng)在變電、配電的過(guò)程會(huì)涉及到變壓器的并聯(lián)運(yùn)行，要求連接組別要相同。三相變壓器的連接組別有很多種，詳細(xì)介紹了用時(shí)鐘序數(shù)法分類判斷各連接組別的技巧，適用性很強(qiáng)，并總結(jié)了一些規(guī)律，為學(xué)生或工程技術(shù)人員提供了一種便捷的方式。

時(shí)鐘序數(shù)法；變壓器；連接組別

在電力系統(tǒng)中，變壓器是變配電能的主要設(shè)備，其中三相變壓器用的最為廣泛。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)根據(jù)負(fù)載大小的不同調(diào)整變壓器并聯(lián)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)，從而擴(kuò)大變壓器輸出的容量。另外為實(shí)現(xiàn)不停電檢修變壓器，可將備用變壓器投入運(yùn)行，使電網(wǎng)能繼續(xù)供電，提高供電可靠性，也會(huì)涉及到變壓器的并聯(lián)運(yùn)行問(wèn)題。其中變壓器能實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行一個(gè)很重要的條件是變壓器的連接組別必須相同，變壓器的連接組別有很多種，尤其對(duì)于初學(xué)來(lái)說(shuō)，判斷起來(lái)比較困難[1]，本文詳細(xì)介紹了用時(shí)鐘序數(shù)法分類判斷各連接組別的技巧。

1 時(shí)鐘序數(shù)法

在表達(dá)變壓器連接組別的時(shí)候，除了用字母Y或D表達(dá)高壓繞組和用字母y或d表達(dá)低壓繞組是星形還是三角形（以逆序三角形的連接方式為正）的連接方式外，還要用數(shù)字表達(dá)高、低壓側(cè)對(duì)應(yīng)線電壓（或線電動(dòng)勢(shì)）的相位關(guān)系[2]。例如連接組標(biāo)號(hào)為Yd3的變壓器，高壓側(cè)是星形連接Y，低壓側(cè)是三角形連接d，低壓側(cè)線電動(dòng)勢(shì)Eab滯后高壓側(cè)電動(dòng)勢(shì)EAB3×30°.數(shù)字3是采用時(shí)鐘序數(shù)法進(jìn)行判定的，將高壓側(cè)線電動(dòng)勢(shì)相量EAB看成時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并固定指向時(shí)鐘的12點(diǎn)，將低壓側(cè)線電動(dòng)勢(shì)相量Eab看成時(shí)鐘的短針[3]，短針?biāo)傅臅r(shí)數(shù)3就是變壓器組別的標(biāo)號(hào)中的數(shù)字。

1.1 相量表達(dá)

先通過(guò)畫(huà)出各繞組的相電動(dòng)勢(shì)，正方向規(guī)定從尾部指向首部，如X→A，Y→B，Z→C.由于電流的相序以順時(shí)針為正，各相量相差120°，為了使EAB指向時(shí)鐘12和鐘表方便比對(duì)，使ZC水平向右，從而可確定XA和YB.

1.2 判定步驟

嚴(yán)格按下面三步進(jìn)行，所有的連接組別均可判定。

（1）高壓繞組的相量圖

作出高壓側(cè)相電動(dòng)勢(shì)的相量圖，并將相量圖的EAB置于鐘面的“12”處（分針）。

（2）a與A重合后畫(huà)低壓側(cè)的相量圖

使低壓側(cè)的a和高壓側(cè)的A重合，根據(jù)同一相的相電動(dòng)勢(shì)方向相同或相反，作出低壓側(cè)相電動(dòng)勢(shì)的相量圖。

（3）判斷ab指向幾點(diǎn)鐘

連接 ab、AB，以 Eab與 EAB偏置的角度（30°的倍數(shù)）算出時(shí)針ab指向幾點(diǎn)鐘，即為該三相變壓器聯(lián)結(jié)組的標(biāo)號(hào)數(shù)。

2 變壓器連接組別的判定分析

常用的電力變壓器高壓側(cè)一般為星形連接，低壓側(cè)可為星形連接或三角形連接，下面分類說(shuō)明判定方法。

2.1 Yy連接

高壓繞組星形連接，低壓繞組也是星形連接，由于低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)和高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)會(huì)有相位上的差別，因此會(huì)有不同的連接方式。

2.1.1 接線圖中同極性端在對(duì)應(yīng)端且同相名稱對(duì)應(yīng)

圖1中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點(diǎn)在首端，且同名，說(shuō)明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動(dòng)勢(shì)同向。

圖1中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點(diǎn)在首端，且同名，說(shuō)明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動(dòng)勢(shì)同向。

圖1 Yy0連接組別

（1）高壓繞組的相量圖

高壓繞組為星形連接，根據(jù)前面的規(guī)定，ZC水平向右，X、Y、Z結(jié)于一點(diǎn)，電流的相序?yàn)轫槙r(shí)針，相位差120°可畫(huà)出ZC、XA和YB，AB作為分針指向12，如圖1的b中所示。

（2）a與A重合后畫(huà)低壓側(cè)的相量圖

使a和A重合，由于xa與XA同相位，因此xa和XA在相量圖中方向相同，定出x為XA線上的某一點(diǎn)，由于低壓繞組也為星形連接，因此可定出y、z和x在同一點(diǎn)，再根據(jù)yb和YB同向，過(guò)y點(diǎn)作yb平行同向于YB，同樣的方法可作出zc.

（3）判斷ab指向幾點(diǎn)鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab為時(shí)針指向12時(shí)，為0點(diǎn)或12點(diǎn)，因此連接組別稱為Yy0（或Yy12），此連接組別為星-星的基本連接組別。

2.1.2 接線圖中同極性端不在對(duì)應(yīng)端但同相名稱對(duì)應(yīng)

圖2中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點(diǎn)高壓側(cè)在首端，低壓側(cè)在尾端，說(shuō)明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動(dòng)勢(shì)反向。

（1）高壓繞組的相量圖

同圖1中高壓繞組的相量圖的作法。

（2）a與A重合后畫(huà)低壓側(cè)的相量圖

由于xa與XA反相位，因此xa和XA在相量圖中方向相反，定出x為XA延長(zhǎng)線上的某一點(diǎn)，由于低壓繞組也為星形連接，因此可定出y、z和x在同一點(diǎn)，再根據(jù)yb和YB反向，過(guò)y點(diǎn)作yb平行反向于YB，同樣的方法可作出zc.

（3）判斷ab指向幾點(diǎn)鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab為時(shí)針指向6時(shí)，為6點(diǎn)，因此連接組別稱為Yy6.

圖2 Yy6連接組別

2.1.3 接線圖中同極性端在對(duì)應(yīng)端但同相名稱不對(duì)應(yīng)

圖3中小黑點(diǎn)都在首端，但是同一相的高低壓繞組名稱不對(duì)應(yīng)，相位發(fā)生了變化。作圖時(shí)方法相同，仍然是同一相相比較，作低壓側(cè)的相量圖時(shí)a圖中使zc和XA平行同向，xa和YB平行同向，yb和ZC平行同向。B圖中使yb和XA平行同向，zc和YB平行同向，xa和ZC平行同向。從而判斷出連接組別分別是Yy4和Yy4.

圖3 接線圖

2.2 Yd連接

高壓繞組星形連接，低壓繞組為三角形連接，由于低壓繞組的電動(dòng)勢(shì)和高壓繞組的電動(dòng)勢(shì)也會(huì)有相位上的差別，因此也會(huì)有不同的連接方式：

2.2.1 接線圖中同極性端在對(duì)應(yīng)端且同相名稱對(duì)應(yīng)

（1）高壓繞組的相量圖

同圖1中高壓繞組的相量圖的作法。

（2）a與A重合后畫(huà)低壓側(cè)的相量圖

使a和A重合，在接線圖中低壓側(cè)為三角形連接，y和a結(jié)于一點(diǎn)，因此a和y都和A重合，由于xa與XA同相位，定出x，c和x相連，所以在相量圖c點(diǎn)和x點(diǎn)重合，zc平行于ZC且同向定出zc，由于b點(diǎn)和z點(diǎn)結(jié)于一點(diǎn)可定出b點(diǎn)，yb平行切同向于YB.

（3）判斷ab指向幾點(diǎn)鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab與AB的夾角為30°，為11點(diǎn)，因此連接組別稱為Yd11，此連接組別為星—三角的基本連接組別如圖4所示。

圖4 Yd11連接組別

其余的類型可用同樣的方法畫(huà)出相量圖，從而判斷出連接組別分別為Yd5，Yd3，Yd7.

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)前面的分析，按照時(shí)鐘序數(shù)法畫(huà)相量圖的三大步驟，根據(jù)同一相是同相位還是反相位作出相量圖，就可確定變壓器的連接組別，為節(jié)省時(shí)間，只要記住基本連接組別是Yy0和Yd11，其余都是在它們的基礎(chǔ)上變化而來(lái)的，具有以下規(guī)律：

（1）接線圖中同極性端不在對(duì)應(yīng)端但同相名稱對(duì)應(yīng)，相位相差180°，聯(lián)接組別改變6點(diǎn)鐘，即±6點(diǎn)鐘，如 Yy0→Yy6；Yd11→Yd5.

（2）接線圖中同極性端在對(duì)應(yīng)端但同相名稱不對(duì)應(yīng)，相位相差120°，聯(lián)接組別改變4點(diǎn)鐘。

1）若低壓側(cè)繞組的端頭的標(biāo)號(hào)由a-b-c改為ca-b，聯(lián)接組別應(yīng)+4點(diǎn)鐘。如Yy0→Yy4；Yd11→Yd3.

2）若低壓側(cè)繞組的端頭的標(biāo)號(hào)由a-b-c改為bc-a，聯(lián)接組別應(yīng)-4點(diǎn)鐘。如Yy0→Yy8；Yd11→Yd7.

因此只要掌握了上述技巧，可以快速正確地判斷出一些常見(jiàn)變壓器的連接組別。

[1]王偉平，黃 純.一種識(shí)別三相變壓器的連接組別的簡(jiǎn)易方法[J].高壓電器，2004，40（2）：153-154.

[2]裴金陽(yáng).變壓器組別的鐘表表示法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2008，23（079）：90，95.

[3]許 翏.電機(jī)與電氣控制技術(shù)[M].3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

The Application of Clock Ordinal Method in Rapid Determination of Transformer Connection Group

ZHANG Li-li
（Liuzhou Railway Vocational Technical College，Liuzhou Guangxi 545616，China）

The electric power system will involve the parallel operation of the transformer in the process of conversion and distribution，ask the connection groups to be the same.The connection group of three-phase transformer has many kinds，this paper introduces in detail with the clock ordinal number method of each connection group classification judgment skills，strong applicability，and summarizes some rules，provides a convenient way for students and engineers.

clock ordinal method；transformer；connection group

TM403.2

B

1672-545X（2017）08-0110-03

2017-05-11

2015年度廣西高校科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（桂教科研（2015）2號(hào)），無(wú)線式電器設(shè)備檢測(cè)儀的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，項(xiàng)目編號(hào)：KY2015YB473

張麗麗（1979-），女，河南淮陽(yáng)人，碩士，講師，研究方向：電機(jī)與電氣控制、液壓與氣動(dòng)控制、PLC控制等。