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1、变压器连接组别及绕组方式 之老阳三干创作创作时间：二零二一年六月三十日三相变压器的连接组一、三相绕组的连接方法罕见的连接方法有星形和三角形两种.以高压绕组为例,星形连接是将三相绕组的末端连接在一起结 为中性点,把三相绕组的首端分别引出,画接线图时,应将三相绕组 竖直平行画出,相序是从左向右,电势的正方向是由末端指向首端, 电压方向则相反.画相量图时，应将B相电势竖直画出，其它两相分 别与其相差120按顺时针排列,三相电势方向由末端指向首端, 线电势也是由末端指向首端.三角形连接是将三相绕组的首、末端顺次连接成闭合回路，把 三个接点顺次引出，三角形连接又有顺接、倒接两种接法.画接线 图时，三相绕
2、组应竖直平行排列，相序是由左向右，顺接是上一相绕 组的首端与下一相绕组的末端顺次连接.倒接是将上一相绕组的末 端与下一相绕组的首端顺次连接.画相量图时，仍将B相竖直向上 画出，三相接点顺次按顺时针排列，构成一个闭合的等边三角形，顺 接时三角形指向右侧，倒接时三角形指向左侧，每相电势与电压方 向与星形接线相同.也就是说，相量图是按三相绕组的连接情况画出的，是一种位 形图.其等电位点在图上重合为一点，任意两点之间的有向线段就 暗示两面三刀点间电势的相量，方向均由末端指向首端.连接三相绕组时，必需严格按绕组端头标识表记标帜和接线图 进行，不得将一相绕组的首、末端互换，否则会造成三相电压分歧 毛病称，
3、三相电流不服衡，甚至损坏变压器.二、单相绕组的极性三相变压器的任一相的原、副绕组被同一主磁通所交链，在同 一瞬间，当原绕组的某一端头为正时，副绕组肯定有一个电位为正的对应端头,这两个相对应的端头就称为同极性端或同名端,通常 以圆点标注.变压器原、副绕组之间的极性关系取决于绕组的绕向和线真 个标识表记标帜.当变压器原、副绕组的绕向相同,位置相对应的 线端标识表记标帜相同（即同为首端或同为末端）,在电源接通的 时候,根据椤次定律,可以确定标识表记标帜相同的端应同为高电 位或同为低电位,其电势的相量是同相的.如果仅将原绕组的标识 表记标帜倒置,则原、副绕组标识表记标帜相同的线端就为反极性 其电势的相
4、向即为反相.当原、副绕组绕向相反时,位置相同的线端标识表记标帜相同 则两绕组的首端为反极性.两绕组的感应电势反相.如果改变原绕 组线端标识表记标帜,则两绕组首端为同极性,两绕组的感应电势 同相.三、连接组标号的含义和暗示方法连接组标号是暗示变压器绕组的连接方法以及原、副边对应 线电势相位关系的符号. 连接组标号由字符和数字两部份组成,前 面的字符自左向事依次暗示高压、高压绕组的连接方法,后面的数 字可以是 011 之间的整数,它代表高压绕组线电势对高压绕组 线电势相位移的年夜小,该数字乘以 30即为高压边线电势滞后 于高压边红电势相位移的角度数.这种相位关系通经常使用“时钟 暗示法”加以说明,
5、即以原边线电势相量做为时钟的分针,并令其 固定指向12 位置,以对应的副边线电势相量做为时针,它所指的时 数就是连接组标号中的数字.四、连接组标号的判定（一）Y,y0连接组标号原、副绕组都是星形连接,且原、副绕组都以同极性端做为首 端,所以原、副绕组对应的相电势是同相位.先画出原边相电势相量图,再按原、副绕组相电势同相位画出 副边相电势相量图,根据相电势与线电势的关系,画出线电势相量, 再将副边的一个线电势相量平移到原边对应的线电势相量上,且令 它们的末端重合,就可看出它们是同相的,用时钟暗示法看,它们均 指在12上,这种连接组标号就是Y,y0.（二）Y,y6连接组标号原、副绕组仍为星形接线,
6、但各相原、副绕组的首端为反极性 （画接线图时,原绕组不变,副绕组上下倒置,竖直向下,电势正方 向由末端指向首端）,原、副绕组对应相电势反相.据此,按上述方 法可画出相量图,并可知,原、副绕组相对应的线电势的相位移是 180,当原边线电势相量指向12 时,对应的副边线电势相量将指 在 6 的位置上,这种连接组标号就是 Y,y6.原、副绕组均为星形连接的三相变压器,除0、6 两组连接组 标号外,改变绕组端头标识表记标帜,还可有2、4、8、10 四个偶 数的连接组标号数字.（三）Y,dll连接组标号原绕组做星形连接,副绕组为三角形顺接,各相原、副绕组都 以同极性端为首端.按前述方法画出原、副绕组相电
7、势相量图,再 根据线电势和相电势的关系,画出线电势相量,将副边的一个线电 势相量平移,使其末端与对应的原边线电势末端重合,可以看出,副 边线电势滞后于对应的原边线电势相量330,用时钟暗示法可判 定为 Y,dll 连接组标号.假如Y,d连接的三相变压器各相原、副绕组的首端为反极性, 原绕组仍然不变,副绕组各相极性相反,且仍然顺接,按上述方法, 就可判定是Y,d5连接组标号.将Y,d11和Y,d5中的副绕组端头 标识表记标帜逐相轮换,还将获得 3、7、9、l 四种连接组标号的 数字.如上所述,连接组标号不单与原、副绕组的连接方法有关,而 且与它们的绕线方向及线端标识表记标帜有关,改变这三个因素中
8、 的任何一个,城市影响连接组标号.连接组标号的数字共有12 个, 其中偶数和奇数各 6 个,凡是偶数的,原、副绕组的连接方法肯定 一致；凡是奇数的,原、副绕组连接方法肯定分歧.连接组标号是变压器并列运行的条件之一.五、连接组标号的测定测定连接组标号的方法有双电压表法、直流法和相位表法.现 只学电压表法,测定连接组标号之前,通常应先测定原、副绕组的 相对极性.（一）绕组极性的测定1、直流感应法：将高压边一相绕组的首端接电池正极,末端接电池负极,对应 相高压边线端接检流计.按通电路时,若检流计指针正向偏转,则与 检流计正极相连的肯定是首端.若检流计反向偏转,则与检流计正 极相连的肯定是末端,按此确
9、定标识表记标帜,则原、副绕组的首 端为同极性端.2、交流感应法：将同一相高、高压绕组的首端连接在一起,在高压边的两端加 一个不超越 250V 的交流电压,然后分别丈量高、高压边的电压,以 及高、高压绕组末端间的电压.若高、高压绕组末端间电压即是高 压边电压与高压边电压之差,说明高、高压边电压同相,即高高压 绕组的首端为同极性端.或高、高压绕组末端间电压即是高、高压 边电压之和,说明高、高压边电压反相,即高、高压绕组的首端不 是同极性端.（二）连接组标号的测定将高压边 A 端和高压边 a 端连接在一起,在高压边加一个不超 越250V （最好为100V,便于计算）的三相交流电压,用电压表依次 丈量
10、B相原边首端与B相副边首端、C相副边首端之间的电压,C 相原边首端与 C 相副边首端间的电压.当 B 相原边首端与 C 相副边 首端间的电压即是 C 相原边首端与 B 相副边首端间的电压,且二者 均 B 相原、副边首端间的电压时,为 Y,y0 连接组标号；当 B 相 原、副边首端间的电压即是 B 相原边首端与 C 相副边首端间的电 压,且二者均小于 C 相原边首端与 B 相副边首端间的电压时,为 Y,d11 连接组标号.三相变压器的磁路系统和空载电势波形一、三相变压器的磁路系统三相变压器的磁路系统主要分为两类：一类是各相磁路彼此 无关,实际存在于三相变压器组中,巨型变压器为了便于制造和运 输,
11、多采纳三相变压器组；另一类是各相磁路彼此关联,三铁心柱 变压器的磁路就属于此类,年夜大都电力变压器都是三相三铁心柱 变压器,它有耗材少、效率高、占空中积小、维护简便的特点.三相变压器组是由三台单相变压器组成的,所以每相的主磁通 各有自力的磁路,各相磁路互不影响,而且长短相同,因此三相磁通 对称时,三相励磁电流是对称的. 三相铁心柱变压器是三相的整体 所以三相磁路是相互关联的,任何一相的主磁通都借助其它两相的 铁心柱作为回路.这种磁路结构可以看成是三个单相变压器磁路合 并演变而成.设想将三个单相铁心的一个铁心柱贴合在一起,则三 相磁路都以中间的铁心柱构成回路,从而可以用一个公共铁心柱取 代,通过
12、公共铁心柱的磁通是三相磁通之和,由于三相电压对称,所 以三相磁通的总和为零,即任何瞬间公共铁心柱的磁通均为零,因 此可将中间的铁心柱省去,形成组合的铁心.为了制造方便,将三个 铁心柱排列在一个平面内,成为罕见的三相心式变压器.由于中间 一相的磁路要比旁边两相的磁路短,在三相磁通对称的情况下,中 间一相的空载电流较小,使三相空载电流分歧毛病称,但空载电流 与负载电流相比小很多,这种分歧毛病称对负载运行的影响可以略 去不计.二、三相绕组连接方法和铁心磁路系统对相电势波形的影响在学习单相变压器空载电流时知道,当主磁通为正弦波时,由 于铁心磁路饱和的影响,励磁电流为尖顶波,其中除基波外,还含有 较强的
13、三次谐波和其它高次谐波. 在三相变压器中,励磁电注中的 基波分量是对称系统,可在三相绕组中互成回路而流通.励磁电流 中的三相谐波分量,各相的相位差是 3 乘以 360,任何瞬间,三次 谐波电流不单年夜小相等而且相位相同,在无中线的星形连接中无 法流通.励磁电流也因三次谐波不能呈现而接近正弦波,主磁通波 形不再是正弦波而酿成平顶波,它不单有基波而且含有三次及其它 高次谐波.基波磁通发生基波电势,三次谐波磁通发生三次谐波电 势,因此合成相电势的波形具有尖顶特性.可知三次谐波磁通引起 相电势的畸变,而三次谐波磁通的年夜小不单与磁路饱和水平有关 而且与变压器的磁路系统有关.总之,三相变压器相电势的波形
14、与绕组的连接方法和铁心磁路 系统都有关系.（一）Y,y联结的三相变压器当变压器原、副绕组均为星型连接且无中线时,三次谐波电流 不能在绕组中流通,因此励磁电流为正弦波,主磁通为平顶波,这种 情况下,主磁通的三次谐波分量的年夜小与磁路系统的型式有关.在三相变压器组中,磁路各自自力,基波磁通和三次谐波磁通 均沿铁心磁路闭合,其磁阻很小,因些三次谐波磁通很年夜,加上其 频率为基波频率的 3倍,使其感应的三次谐波电势相当年夜,结果 使相电势的波形严重畸变,呈尖峰状,可能引起绕组绝缘击穿,但在 线电势中因三次谐波电势互相抵消而仍为正弦波.在三相铁心柱变压器中,三相磁路彼此关联,三次谐波磁通不 能通过铁心闭
15、合,只能溢出铁轭,借助油和油箱壁等形成回路,磁阻 很年夜,所以三次谐波磁通很小,因此主磁通和相电势波形都很接 近正弦波.可是三次谐波磁通通过油箱壁等铁件,将在其中感生涡 流而引起局部发热及附加涡流损耗.综上所述，三相变压器组不能采纳Y,y连接,而三相铁心柱变 压器可采纳 Y,y 连接,但从附加损耗考虑,对容量年夜、电压高的 三相铁心柱变压器不宜采纳Y,y连接.（二）D,y和Y,d连接的三相变压器变压器原边作三角形连接时,三次谐波电流可在三角形回路内 流过,于是主磁通及其在原、副绕组中的感应电势都是正弦波.原边为星形连接而副边为三角形连接时,原边空载电流中的三 次谐波分量不能流通,因而主磁通和相
16、电势中似乎应呈现三次谐波 但因副边为三角形连接,三次谐波电势便在闭合的三角形回路内形 成三次谐波环流,副边闭合回路的感抗远远地年夜于电阻,所以三 次谐波环流几乎滞后三次谐波电势90,副边三次谐波环流建立 的三次谐波磁通又几乎与该三次谐波环流同相,因此副边三次谐波 环流建立的三次谐波磁通与主磁通中的三次谐波分量反向,因而抵 消了主磁通中三次谐波分量的作用,使合成主磁通及其感应电势都 接近正弦波.因此,三相变压器中只要原、副边中有一边接成三角形,则不 论磁路系统如何,相电势波形都可接近于正弦波.这主要是因为主 磁通决定于原、副绕组的总磁势,三角形连接的绕组在原边或副边 所起的作用是一样的.为了改善电势波形,总希望原、副边至少有 一边为三角形连接.三绕组变压器当发电厂需要用两种分歧电压向电力系统或用户供电时,或都 变电站需要连接几级分歧电压的电力系统时,
