如何测定二、三相变压器接线组别

测量三相变压器接线组别的方法也有直流法和交流法两种。在交流法中又有双电压表法和交流相位表法。

1.直流法

如图3-28所示，用一低压直流电源（通常用两节1.5V干电池串联）轮流加入变压器的高压侧AB、BC、AC端子，并相应记录接在低压端子ab、bc、ac上仪表指针的指示方向及最大数值，这样总共测量9次，记录9个数值和方向。测量时应注意电池和仪表的极性，例如AB端子接电池，A接正极，B接负极；表计也是一样，a接正，b接负，其他相也如此。

每一次当高压侧接入电池的瞬间，观察低压侧表计的指示方向和数值，凡是正方向摆动，记录为“+”，向负方向摆动，记录为“-”。

现将电力变压器各连接组的测量情况列成表3-10，将实测结果与表对照，便可确定变压器的接线组别。

表3-10　用直流法判断变压器接线组别

从表3-10可以看到，在单数组中，仪表读数有的为零。这是由于次级绕组感应电势平衡所造成的，但在实际测量时，由于磁路、电路不能绝对相等，因而该值不会为零，常有较小起数。为此，工作中应十分仔细地分析、对比，避免差错。

从表3-10还可看出，如在高压侧AB端通电，则低压侧ab、bc、ac的表计指示，对12个组别都互不重复。因此，每一组别只有一行读数，即3次测量就可确定。其余6次测量是为了验证前3次测量的正确性而进行的。为使直流法测量可靠，应注意以下两点。

1）在测量变压比较大的变压器时，应加较高的电压（如6V），并用小量程表计，以便仪表有明显的指示（一般占表盘刻度1/3为宜）。最好能采用中间指零的仪表。

2）操作时要先接通测量回路，然后再接通电源回路。读完数后，要先断开电源回路，然后再断开测量回路表计。

2.双电压表法

连接变压器高压侧A端与低压侧a端，在变压器的高压侧通入适当的低压交流电源，如图3-29所示。测量电压UBb、UBc、UCb，并测量两侧的线电压UAB、UBC、UCA和Uab、Ubc、Uca。根据测得的电压值，可按下述3种方法来判断组别。

（1）用计算法确定变压器的接线组别。根据被试变压器的额定变压比和测量的低压侧线电压，计算出有关的对照参数L、R、Q、N、P、M、T，然后将测得的电压UBb、UBc、UCb与这些对照参数相对照，求得其相等数值，再查表3-11，即可找到相应的组别。

图3-29　双电压表交流法测量三相变压器接线组别的试验接线图

QK—三相刀闸；T—被试变压器

表3-11　变压器各组别向量图和相应电压的关系

续表

各对照参数的计算如下

式中　U2——试验时低压侧的线电压，U2＝Uab＝Ubc＝Uca；

Ke——被试变压器的额定变压比。

例如，通过测量和计算，如果UBb＝M、UCb＝N、UBc＝N，则该变压器的组别便是12。

（2）用电压比较法确定变压器的接线组别。根据双电压表的测量结果，还可以采用比较电压大小的方法来判断接线组别。从对照参数的计算公式可以看到T＞R＞L＞P＞N＞Q＞M的关系。如将对每一连接组测得的电压与P相比较，可得到相应的大于、小于或等于P的关系，借以判断组别，如表3-12中A栏所示。但更为简捷的方法是表3-12中B栏所示的比较法，符合表中所列Bb、Bc、Cb的关系，则与其对应的组别，即为所判断的接线组别。

表3-12　用电压比较法判断变压器接线组别

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注　表内B栏中2、3、4组相似，8、9、10组相似，难以判断。但国产变压器很少用到这些组别。

例如一变压器两绕组的变压比为K＝3，测得低压侧线电压U2＝133V，测得UBb＝268V，UCb＝352V，UBc＝352V。现采用比较法判断其组别。按对照参数的计算公式，，显然有UBb＜P，UCb＜P，UBc＜P，查表3-12中的A栏，所对应的组别是0组。如按表中B栏，根据已知条件UBc＝UCb＞UBb，同样得出属于0组。

由于电力系统中常用变压器的接线组别多为11组和0组，故可熟记下列判断依据，以便运用。

1）UBc＝UCb＞UBb，且全部小于电源电压U，是0组。

2）UBb＝UBc＜U，而UCb＞U，是11组。应注意，当变比很大时，Ucb与U相差很小，现场表计已不能反映差别。

（3）用向量图法判断变压器接线组别。用试验时测量的数据作出高压侧和低压侧的线电压三角形，量出对应线电压向量相差的角度，便可确定变压器的接线组别。具体的作图方法如下：

1）以施加高压绕组的三个线电压UAB、UBC、UCA之值，取一定的比例，作出电压三角形ABC，如图3-30所示。

图3-30　作图法确定变压器接线组别图

2）因为A与a已短接，故这两点是重合的。以B点为圆心，UBb为半径画弧，以C点为圆心，UCb为半径画弧，两弧相交于b点。

3）以B为圆心，UBc为半径画弧，以C为圆心，UCc为半径画弧，两弧相交于c点。

4）连接a、b、c三点得出低压侧三角形abc。

5）量出三角形ABC与abc对应线电压向量的角度差，然后除以30°，便得该变压器的接线组别。

作图时必须将三相电压按正序方向（顺时针方向）画出电压三角形；计算向量的角度差时，应该将低压侧的电压向量（如Uab）逆时针方向转到高压侧对应的向量上（如UAB），转的角度除以30°，便是组别的标号。

（4）双电压表法测定变压器接线组别的注意事项：

1）试验电源的电压要求稳定，三相电压要平衡，不平衡度以2%为限。

2）使用电压表的准确度应为0.5级以上，以便能准确分辨L～T的数值而不混淆，当变比大于20时，可采用低压侧加压的办法来提高电压的可辨度。

3）试验前最好能根据变压器的铭牌或绕组连接方式，确定是单数组别还是双数组别。

4）用作图法时，由于测量和作图都有一定的误差，得出的组别可能不是一个整数，这时应根据是单数组别还是双数组别来确定小数点的取舍。例如，作图结果为5.5，对于双数组别取6，单数组别取5。

3.相位表法

相位表法就是利用相位表直接测量出高压与低压线电压间的相位角，从而判定组别，所以又叫直接法。

（1）测量方法。如图3-31所示，将相位表的电压线圈接于高压，其电流线圈经一可变电阻接入低压的对应端子上。当高压侧通入三相交流电压时，在低压侧感应出一个一定相位的电压，由于接的是电阻性负载，所以低压侧电流与电压同相。因此，测得的高压侧对低压侧电流的相位就是高压侧电压对低压侧电压的相位。

（2）测量时的注意事项：

1）相位表的接线要注意极性，同时要注意所施加的电压、电流不能超过表计的允许值。

2）相位表必须是校验合格的，如果有条件最好能在一已知接线组别的变压器上验证其指示正确后，再进行测量。

3）试验时应至少在被试变压器两对相对应的线端上进行测量，其结果应一致。

图3-31　交流相位表法测量三相变压器接线组别的试验接线图

T—被试变压器；R—可变电阻；φ—相位表