瞿鵬

【摘 要】三相變壓器連接組別較難判斷。本文以相量圖為基準(zhǔn)，分別對星形、三角形接法的變壓器繞組進(jìn)行連接組別的判別，找出規(guī)律所在，以快速、準(zhǔn)確判定變壓器連接組別。

【關(guān)鍵詞】相量圖；相、線電壓；連接組別；規(guī)律

三相變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件之一，連接組別必須相同。而變壓器連接組別的判定對初學(xué)者來說，是較難接受。根據(jù)二十多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，下面介紹兩種方法具有簡便易學(xué)、判定快速、結(jié)論準(zhǔn)確的特點(diǎn)。僅供同行共同探討。

第一種方法分三個(gè)步驟進(jìn)行：

第一步、畫出三相繞組中電壓相量圖。三相變壓器有星形、三角形接法，不論選擇什么樣的接法，其繞組承受的電壓總在六個(gè)相電壓和六個(gè)線電壓范圍內(nèi)。根據(jù)對稱三相正弦交流電三個(gè)相電壓的相位互差120°的特點(diǎn)，可畫出U 、V 、W和-U 、―V 、―W六個(gè)相電壓相量圖，再根據(jù)UV =U—V ……可畫出UV 、VW 、WU 、VU 、WV 、UW 六個(gè)線電壓相量，如圖1所示。每兩個(gè)相鄰電壓之間夾角均為30°，正好與鐘表十二個(gè)鐘點(diǎn)相對應(yīng)。所以有了這張圖就方便地為進(jìn)行變壓器連接組別判定打下了基礎(chǔ)。

第二步、根據(jù)變壓器接線的原理圖判定出來某相同鐵心柱上的一次和二次繞組的電壓。由于變壓器接線形式不同，電壓的判別方法也不相同。（1） 一、二次繞組都是星形Y接法時(shí)，如圖2。每相繞組承受相電壓，要注意電源引出線處有同名端（· 或*）標(biāo)號(hào)的，相電壓為正值，無同名端標(biāo)號(hào)的相電壓寫為負(fù)值，一、二次側(cè)電壓分別是U、V、W和—U—V、—W 。（2）一、二次繞組都是三角形接法時(shí)如圖3 。每相繞組承受線電壓，這時(shí)注意繞組兩頭與那相電源連接，繞組帶點(diǎn)端所接相作為線電壓第一個(gè)腳碼，不帶點(diǎn)端所接相，作為線電壓的第二個(gè)腳碼，一、二次側(cè)線電壓分別是UW、VU、WV和WU、UV、VW。

第三步、在相量圖中，找出一次、二次電壓相量位置，并以二次電壓相量為始邊順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到一次電壓相量所在位置，看一看轉(zhuǎn)過幾個(gè)30°角。就是幾點(diǎn)連接組別?；蛘呖匆豢磧呻妷合嗔康膴A角是多少度，則連接組別是兩相量夾角度數(shù)除以30°。圖2中、圖3中一次、二次線電壓相量相差都是為180°，則連接組別為別為Y，y6 和D，d6 。

第二種方法作相量圖分四個(gè)步驟：

第一步：根據(jù)接線圖標(biāo)出一、二次繞組相、線電壓的參考正方向。

第二步：作出一次側(cè)相、線電壓的相量圖（正相序U—V—W），確定某一線電壓參考方向（如1U 1V的方向指向12點(diǎn)）。

第三步：根據(jù)一、二次繞組對應(yīng)相電壓的相位關(guān)系（同名端同相，異名端反相）作出二次側(cè)線電壓2U2V相量圖。

第四步：根據(jù)二次側(cè)線電壓指向幾點(diǎn)，連接組別就是幾。不同連接組別舉例如下：

1.Y ，y0連接組別

如圖4接線圖。（1）首先標(biāo)出一、二次側(cè)繞組相電壓的參考正方向（從首端指向尾端）（2）畫出一次側(cè)相電壓的相量圖1U、1V、 1W ，并設(shè)1U 初相位為60°，1V初相位為-60°，根據(jù)1U 1V =1U -1V畫出一次側(cè)線電壓1U 1V ，如圖5。（3）由于一次側(cè)、二次側(cè)繞組的首端為同名端，所以二次側(cè)相電壓與一次側(cè)相電壓方向一樣，作出2U 、2V 、2W相量圖，并畫出2U 2V ，如圖6。（4）由于1U 1V 與2U 2V 同相，1U 1V 為長針指向鐘表12點(diǎn)即“0”點(diǎn)，2U 2V為短針也指向“0”點(diǎn)，則連接組別就是Y，y0。

2.Y，d11連接組別

（1） 如圖7接線圖，畫出一、二次側(cè)繞組相電壓的參考方向。（2）畫一次側(cè)相、線電壓相量圖星形接法如圖5。（3）二次側(cè)為三角形接法，且一、二側(cè)繞組首端為同名端，相量方向相同，相量圖構(gòu)成一個(gè)三角形，如圖8，可得出2U2V=-2V .（4）1U1V 為長針指向鐘表“12”點(diǎn)即“0”點(diǎn)，2U 2V為短針指向“11”點(diǎn)，則連接組別就是Y，d11 。

3.由以上Y ，y0 ；Y，d11兩種連接組別，推導(dǎo)其它連接組別，規(guī)律如下：（1） 二次側(cè)首尾對調(diào)，即由一、二次側(cè)繞組的首端是同名端改為異名端，其連接組別加6，如Y ，y6可由 Y ，y0，連接組別“0”加“6”推導(dǎo)得到。（2） 二次側(cè)繞組首、尾標(biāo)記順著相序移一相（U2U—V2V-W2W→W2W-U2U-V2V），則連接組別標(biāo)號(hào)加4，由于兩相間相位差為120°，當(dāng)首、尾標(biāo)記順著相序移一相時(shí)，向當(dāng)于電壓分別轉(zhuǎn)過120°，即4個(gè)鐘點(diǎn)。如Y，d3可由Y，d11的“11”點(diǎn)加“4”推導(dǎo)得到 。（3） 二次側(cè)繞組三角形接法由逆連改為順連時(shí)，其連接組別加2個(gè)鐘點(diǎn)，反之減2個(gè)鐘點(diǎn)。如Y，d1連接組別（順連）標(biāo)號(hào)，可由Y，d11連接組（逆連）的標(biāo)號(hào)“11”加“2”（即為1點(diǎn)）推導(dǎo)得到。（4）一、二次側(cè)繞組接法相同（如Y，y和D，d）接法時(shí)，其連接組別標(biāo)號(hào)為偶數(shù)即（0、2、4、6、8、10）； 一、二次側(cè)繞組接法不同（如Y，d和D，y）接法時(shí)，其連接組別標(biāo)號(hào)為奇數(shù)即（1、3、5、7、9、11）。

無論一、二次側(cè)是星形或三角形的變化，還是繞組首尾同名端的變化及相序的變化都能根據(jù)上述方法快速準(zhǔn)確判斷變壓器的連接組別。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟憲芳，電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)，2009，西安電子科技大學(xué)出版社。

[2]電機(jī)與變壓器，2008，第四版，中國勞動(dòng)出版社。