三相变压器联结组别号的解析和应用

我国电力系统均采用三相制,所以三相变压器得到了广泛的应用。一般情况下,三相变压器有两种形式:一种是三相心式变压器(见图3-12),一种是由三台同容量的单相变压器连接组成。

三相变压器的一、二次绕组一般采用星形或三角形两种联结方式。联结法和线端标志规定见表3-2。

图3-12 三相变压器

无论是变压器的并联运行,还是对三相负载的供电,联结组别对其都有重要的影响。三相变压器的联结组别号是表示高、低压绕组联结方式以及高、低压绕组中对应感应线电动势相位关系的符号。常采用“时钟表示法"来表示(见图3-13),即以高压绕组的电动势相量作为时钟的长针,使其固定指向时钟表面上“12"的位置,低压侧对应的线电动势相量作为时钟的短针,它所指的钟点数字即为联结组别号。如Y,d₂,表示高压侧接成星形,低压侧接成三角形,数字2表示高压侧和低压侧对应线电动势相位差为60°,钟表上时间的确定是由分针和时针在顺时针方向的夹角确定的。不论采取什么连接方式,其对应线电动势的相位差总是30°的倍数。

1.单相变压器联结组别

单相变压器的高、低压绕组在同个铁心柱上,被同一个主磁通所交链,因此,高、低压绕组的对应线电动势的相位关系只有两种情况,如图3-14所示。

表3-2 三相变压器绕组联结标志

图3-13 时钟表示法

图3-14 单相变压器联结组别

II0(II12):同相,即高、低压绕组对应电动势相量方向相同,长、短针都指在12的位置。

II6:反相,即高、低压绕组对应电动势相量方向相反。

2.三相变压器联结组别号

(1)三相绕组联结方法。

三相变压器的星形联结是把变压器三相绕组的首端(U1、V1、W1)或尾端(U2、V2、W2)连接在一起,把另外一端分别接三相电源。如图3-15所示。

三相变压器的三角形联结是把一相绕组的首端和另外一相绕组的尾端连接在一起,按顺序连接成一个闭合的回路,再从三个首端(或尾端)引出三条线接三相电源。

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图3-15 三相绕组联结方法

为了适应方便制造和并联运行等方面的要求,国家规定电力变压器的标准联结组别号为Yyn0、Yd11、Ynd11、Yny0、Yy0等五种,其中前面三种应用较多,对于高压绕组来说,星形联结最为有利,因为此时的相电压只有线电压的1/3,绕组对地的绝缘要求降低了。大电流的低压绕组采用三角形联结时相电流为线电流的1/3,可以使导线截面积比星形联结时小,便于绕制和节约材料,所以大容量的变压器通常采用Yd、Ynd联结。对于需要中性线的变压器,则采用Yyn联结,以获得动力和照明用电源。

(2)相序的判定。

对于星形联结,U、V、W为顺向序,做相量图时按照顺时针方向画图,如图3-16所示。对于星形联结为逆相序时,做相量图时按照逆时针方向画图,如图3-17所示。

图3-16 星形顺相序

图3-17 星形逆相序

对于三角形联结,U、V、W为顺相序,做相量图时按照顺时针方向画图,如图3-18所示。对于三角形联结为逆相序时,做相量图时按照逆时针方向画图,如图3-19所示。

图3-18 三角形顺相序

图3-19 三角形逆相序

(3)根据上述相序画图方法可知,组别号为Y、y0(见图3-20)。组别号为Y、d11(见图3-21)。

图3-20 Y、y0组别

图3-21 Y、d11组别