關于三相電力變壓器聯接組別的判定方法與思考

王業敏

(棗莊職業(技師)學院，山東 棗莊 277800)

電力系統主要由發電機、變壓器、輸電線路和用戶組成，電力變壓器是電力系統的重要組件。它是一種靜止的電氣設備，它是利用電磁感應原理制成的，它能把某一種交流電壓轉化為同頻率的另外一種等級的交流電壓，以滿足高壓輸電和低壓供電的需要。

當電能自發電機發出后，通過升壓變壓器把低電壓升高為高電壓輸送到輸電網絡中，通常再通過二次降壓系統實現降壓，以滿足低壓用戶的需要。在能量傳輸過程中，變電所通常采用多臺電力變壓器并聯運行，理想變壓器并聯運行時，要滿足各變壓器變壓比相等，各變壓器短路阻抗(短路電壓)相等，各變壓器聯接組別相等。

在教學過程中，三相電力變壓器聯接組別的判定，是重要內容之一。聯接組別是表示三相電力變壓器原邊與副變線電壓之間的相位關系，通常采用“時鐘表示法”進行判定，基本方法為，令三相電力變壓器原邊的線電壓指向鐘表的“12”點上，此時，觀察副邊的線電壓指在鐘表的幾點上，該三相電力變壓器聯接組別的標號就是幾。三相電力變壓器一次繞組或二次繞組主要采用星形和三角形兩種聯接方式。

所謂變壓器的同名端,就是在兩個繞組中分別通以交流電(或者直流電產生靜止磁場),當磁通方向迭加(同方向)時,兩個繞組的電流流入端就是它們的同名端,兩個繞組的電流流出端是它們的另一組同名端。 簡單判斷方法如下：將變壓器的兩個繞組并聯,再與一個燈泡串接在交流電源上.這個交流電源的頻率要與變壓器磁芯相適應,鐵芯變壓器用工頻，開關變壓器用開關電源供電，調換其中任一繞組的兩個頭，并好后與燈泡相串通電。比較兩種接法時，會發現亮度不同，亮度較暗的那一種接法，變壓器相并的端子即是同名端，如圖1所示。

圖1 簡單判斷方法

變壓器繞組的首端和尾端的標注規定如表1。

表1 變壓器繞組的首端和尾端的標注規定

三相變壓器的繞組的聯接方式主要采用星形(Y)接和三角形(D)連接方式。反順序連接是標準連接形式：A-XC-ZB-YA,正順序連接：A-XB-YC-ZA。需要注意的是三角形接線雖有正反兩種順序，但他們的相序沒有變。

三相電力變壓器的連接組的書寫方式是用大小字母表示，大寫字母依次表示高繞組的連接方式，小寫字母依次表示低繞組的連接方式。星形接線用Y和y表示，有中性引出線是用YN和yn表示;三角形接線用D，d表示，在英文字母后面寫出組別號。

三相變壓器的連接組別號不僅與繞組的繞向和首尾端標注的極性有關，而且還與三相繞組的連接方式有關，聯接組別可以用畫相量圖法來進行判斷。

將一、二次繞組的同名端標記首端。這時一、二次側對應的相電動勢同相位，同時一、二次側的電動勢也同相位，如圖2所示。這時如把原邊線電壓指向鐘面的12，則副邊線電壓也指

向12，夾角為零點，故其聯接組別標號為“0”，其聯接組別用Y，y0表示。

圖2 將一、二次繞組的同名端標記首端

如將上例中一、二次繞組的非同名端作為首端，如圖3所示，這時一、二次側對應相的相電動勢反向，則原邊和副邊線電動勢的相位相差180°，如下圖所示，因而就得到了Y，y6聯接組。

圖3 將一、二次繞組的非同名端作為首端

不論是Y，y聯接組還是Y，d聯接組別，如果一次繞組的三相標記不變，把二次繞組的三相標記u、v、w順序改為w、u、v(相序不能變)，則二次側的各線電動勢相量將分別轉過120°，相當于轉過4個鐘點；若改標記為v、w、u，則相當于轉過8個鐘點 ，由此可見，若三相變壓器原副邊接線形式相同，可得0、4、8、6、10、2等六個偶數組號；若三相變壓器原副邊接線形式不同，可得11、3、7、5、9、1等六個奇數組號。

變壓器聯接組別的種類很多，為了制造和并聯運行時的方便，我國規定Y，yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0和Y，y0等五種作為三相雙繞組電力變壓器的標準聯接組別。其中前三種較為常用。Y，Yn0聯結組的二次側可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變電器時可兼供動力和照明負載。 Y，d11聯結組用于二次側電壓超過400V的線路中，這時二次側接成三角形，對運行有利。 YN，d11聯接組主要用于高壓輸電線路中，使電力系統的高壓側有可能接地。

只要電力變壓器有一側是三角形聯接，就能保證主磁通和電動勢為正弦波形，這是因鐵心中的磁通取決于一、二次繞組中總磁動勢，所以三角形聯接的繞組在一次側或在二次側，其作用是一樣的。因此一般三相變壓器常采用Y，d或D，y聯接組別。

通過繪制變壓器原邊繞組和副邊繞組相量圖，利用“時鐘表示法”能較快地判別變壓器的聯接組標號。為三相變壓器的繞組確定聯接組別提供了一種方便實用的方法。