测定三相变压器接线组别的方法与步骤

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。还有采用全自动电压比组别测试仪法。

1.直流法

图3-12 交流法测量变压器极性试验接线图

QK—电源开关 T₁—单相调压器 T—被试变压器

直流法测量三相变压器接线组别试验接线图如图3-13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“－”。

用直流法判断变压器接线组别见表3-11。将实测结果与表对照，便可确定变压器的接线组别。

从表3-11可以看到，在单数组中，仪表读数有的为零。这是由于二次绕组感应电动势平衡所造成的，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，常有较小读数。为此，工作中应十分仔细地分析、对比，避免差错。

图3-13 直流法测量三相变压器接线组别试验接线图

Q—电源开关 DC—直流电源 T—被试变压器

从表3-11还可以看出，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）在测量电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。

表3-11 用直流法判断变压器接线组别

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，双电压表法测量变压器接线组别试验接线图如图3-14所示。测量电压U_Bb、U_Bc、U_Cb，并测量两侧的线电压U_AB、U_BC、U_CA和U_ab、U_bc、U_ca，根据测得的电压值，可按下述两种方法来判断组别。

（1）用计算法（也叫电压比法）确定变压器的连接组别

根据被试变压器的额定电压比和测量的低压侧线电压，计算出的值，式中U₂为试验时低压侧的线电压，U₂＝U_ab＝U_bc＝U_ca；Ke为被试变压器的额定电压比。通过实际测得的U_Bc（＝U_Cc）、U_Cb、U_Bc与计算值P的大小进行比较，结合表3-12即可判断变压器的连接组别号。

图3-14 双电压表法测量变压器接线组别试验接线图

（2）用向量图法判断变压器的连接组别

表3-12 用计算（比较）法判断三相变压器连接组别

注：表内2、3、4组相似，8、9、10相似，难于判断。但国产变压器很少用到这些组别。

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，便可确定变压器的连接组别。作图法确定变压器连接组别如图3-15所示，交流相位表法测量三相变压器连接组别的试验接线图如图3-16所示。

图3-15 作图法确定变压器连接组别

图3-16 交流相位表法测量三相变压器连接组别的试验接线图

T—被试变压器 R—可变电阻 φ—相位表

1）以施加高压绕组的3个线电压U_AB、U_BC、U_CA，取一定的比例，作出电压三角形ABC，如图3-15所示。

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

3）以B为圆心U_Bc为半径画弧，以C为圆心，U_Cc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U_AB）逆时针方向转到高压侧对应的向量上（如U_AB），转的角度除以30°，便是组别的标号。(www.xing528.com)

双电压表法测定变压器连接组别的注意事项：

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在0.5级以上，以便能准确分辨L～T的数值而不混淆，当电压比大于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3。

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3-16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，测得的高压侧电压对低压侧电流的相位就是高压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连接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。

4.采用全自动电压比组别测试仪法

全自动电压比组别测试仪体积小，重量轻，精度高，稳定性好。它采用了大屏幕汉字显示，菜单操作，界面友好，电压比组别可一次测完。该仪器是变压器电压比、组别理想测试仪器，具有自动切换相序，自动切换量程，自动校表，输入标准电压比后，能自动计算出相对误差，一次测量完成，自动切断试验电压，设置数据，测量结果自动保存等特点。

图3-17 某变压器全自动变比极性测试仪面板示意图

（1）面板说明

某变压器全自动变比极性测试仪面板示意图如图3-17所示。

（2）操作说明

1）键盘使用方法。

“OK”键选择当前的输入，“取消”可以消除刚才的错误输入，“↑”“↓”“←”“→”则可以方便地实现光标的移动。“切换”键为备用键。键盘的下方为0～9的数据键，在数据输入时，通过这些数字键可以方便地输入数据。

2）主界面介绍：

① 全自动电压比组别测试仪主界面示意图如图3-18所示，由4个模块组成。

② 全自动变压器电压比测试设置界面示意图如图3-19所示。

图3-18 全自动电压比组别测试仪主界面示意图

图3-19 全自动变压器电压比测试设置界面示意图

该页面保存上次试验时的设置值，检查、修改该页面中的设置值使其与当前试验变压器一致。

在图3-19中，光标选择“测量”，按“OK”键进入如图3-20所示的全自动变压器电压比测试自动升压界面。

在此升压界面中，仪器会根据变压器的电压比自动升至合适电压，升压过程中电压比、误差、角差会动态显示。全自动变压器电压比测试自动升压完成后测量结果界面如图3-21所示。

图3-20 全自动变压器电压比测试自动升压界面

图3-21 全自动变压器电压比测试自动升压完成后测量结果界面

在该页面点“保存”把当前的结果保存到随机的存储器上；点“打印”则通过打印机打印当前的测试结果。

而在上图中点“重测”则将重新对被试品进行测试，点“退出”则退回到上一系统功能的主界面。