變壓器接線組別的判別方法研究

馬敏

（國家電投集團協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇 鹽城 224500）

在電力系統(tǒng)中，變壓器是一種重要的電氣設備。電力系統(tǒng)中有時需要兩臺以上變壓器并聯(lián)運行，而并列運行的變壓器其接線組別必須相同，否則，一、二次側繞組都將出現(xiàn)極大地環(huán)流，對安全運行產(chǎn)生極大地危害。因此，正確判斷變壓器的聯(lián)結組別就顯得尤為重要。接線組別表示變壓器原副邊繞組的連接方法，以及原、副邊繞組相應線電壓（電動勢）之間的相位關系。接線組別由兩部分組成，如Y，y0 等，逗號前面的符號表示原邊繞組的接線方式，逗號后面的符號表示副邊繞組的接線方式，后面的標號數(shù)字表示原、副邊線電壓（電動勢）之間的相位關系。

1 時鐘表示法

變壓器接線組別通常采用時鐘法進行標識，即把變壓器原邊繞組的線電動勢相量作為時鐘的長針，且固定指向12點的位置，相對應的副變繞組的線電動勢相量作為時鐘的短針，找出副邊繞組和相對應原邊繞組的線電動勢相量的夾角，就得到了副變電動勢指向的鐘點數(shù)，從而得到變壓器的接線組別。

2 線圈連接組的判定基礎

變壓器的接線組別均是以高壓側為基準，看低壓側線電壓與高壓側線電壓的關系來確定變壓器的接線組別。單相變壓器的原邊繞組和副邊繞組套在同一個鐵芯柱上，它們交鏈一個主磁通，因此，原邊繞組和副邊繞組電動勢的關系只有兩種，同相或者反相，分別如圖1、2 所示。

圖2 單相變壓器原、副邊繞組電動勢反相

3 變壓器接線組別標號的判別方法

三相變壓器的連接組別不僅與繞組的繞向和首尾端的標記有關，而且還與三相繞組的接法有關。常見的變壓器接線組別判斷方法有兩種，一種是畫相量圖法，一種是簡易判別法。實際工作和學習考試中，我們可以根據(jù)情況選擇合適的方法，下面分別對兩種判別方法進行闡述。

3.1 畫相量圖法

以圖3 所示Y，y0 型變壓器為實例說明用畫相量圖法確定變壓器接線組別的具體方法。

（1）畫相量圖，應注意畫相量圖時應使B 與b 共點。無論變壓器何種接線組別，都先畫出此相量圖。

（2）確定二次側a 點，注意若為星型接線需要先確定y點。①由于BY 與by 繞組在同一個鐵芯上，故Eby與EBY平行或在一條直線上。因B 與b 為同名端，所以BY 與by 在一條線上。②相量圖上B 在Y 的右下方，所以b 也在y 的右下方，從而確定y 的位置。③由于三相電壓相量互差120°，星型接線x、z、y 共點，從而確定出a 點的位置?；蛘哂蒩x 與AX 平行和A 與a 為同名端，確定a 的相對位置。

（3）Uab與UAB夾角為0°，故為Y，y0 接法。

利用上述方法判別圖4 所示變壓器接線組別，步驟如下。

圖3 Y，y0 型變壓器

圖4 Y，d11 型變壓器

（4）畫相量圖，應注意畫相量圖時應使B 與b 共點。無論變壓器何種接線組別，都先畫出此相量圖。

（5）確定二次側a 點，三角形接線直接確定出a 點。①Eba（y）與EBY為原副邊對應繞組，在相量圖上是一條直線或者平行。②B 和b 為同名端，相量圖上B 在Y 的右下方，則b 也在y（a）的右下方，確定出a 的位置。③按順時針abc確定出c，只判斷接線組別，此步省略。

（6）Uab與UAB夾角為30°，故為Yd11 接法。

3.2 簡易判別法

因變壓器的接線組別標號是用高、低壓側對應線電動勢的相位差決定的，它與繞組的繞法、繞組的首末端標記和三相線組的連接法有關。下面以圖5 所示Yy0 型變壓器為實例作說明。

（1）根據(jù)同名端確定點數(shù)：確定原則為同名端在ABC處為0 點，在XYZ 處為6 點。

（2）根據(jù)相序確定點數(shù)：a 點在第一位為0 點，a 點在第二位為4 點，a 點在第三位為8 點。

（3）根據(jù)星三角接線確定點數(shù)：正三角接線為+1，反三角接線為-1，星型接線為0 點。

（4）分別確定出原、副邊點數(shù)后，用副邊點數(shù)減去原邊點數(shù)即為變壓器接線組別標號，如結果為負數(shù)，則記+12，超過12 則記-12。

（5）判斷三角形繞組為正三角還是反三角有兩種方法，一是從繞組a 到b 的最短路徑先經(jīng)過繞組為正三角，反之，為反三角。二是從a 點進入繞組畫閉合路徑，依次經(jīng)過abc為正三角，反之，為反三角。

本圖實例為（0+0+0）-（0+0+0）=0，即Yy0 點。

圖5 Yy0 型變壓器

4 變壓器接線組別標號規(guī)律總結

使用上述兩種判別方法，我們可以判斷出不同接線方式下變壓器的接線組別標號。高低壓側星形接線變壓器接線組別包含Y，y0、Y，y4、Y，y6、Y，y8、Y，y10、Y，y2 共6 種，高低壓側三角形接線變壓器接線組別包含D，d0、D，d4、D，d8、D，d10、D，d2 共6 種，高壓側星形、低壓側三角形接線變壓器聯(lián)結組別為Y，d1、Y，d5、Y，d9、Y，d7、Y，d11、Y，d3 共6 種，高壓側三角形、低壓側星形接線變壓器接線組別為D，y1、D，y5、D，y9、D，y7、D，y11、D，y3共6 種。根據(jù)這些接線組別標號和對應的變壓器接線圖，我們可以總結出如下規(guī)律。

（1）原副邊同為星形接線或同為三角形接線時，接線組別為偶數(shù)。

（2）原副邊星角不同接法時，接線組別為奇數(shù)，原因為三角形接線組別會出現(xiàn)±1。

（3）a 相從左向右移動時，接線組別加4。

5 結語

由于變壓器的接線組別標號較多，再加上同一個連接組別標號也可以由多種接線方式實現(xiàn)，這樣就容易造成混亂。在實際應用中，選擇合適的判別方法就顯得尤為重要。很多文獻和課本會采用“相量圖法”，可以直觀地反映高、低壓繞組所對應線電動勢的相位關系，也能反映它們數(shù)值的大小關系，對于掌握連接組別的概念，理解其在電力系統(tǒng)運行等方面的重要性，顯得尤為重要，用于教學非常必要。但其過程復雜，容易出錯。簡易判別法來源于變壓器高、低壓側相電壓、線電壓相量概念，但實際應用卻完全避開了相量圖的繁瑣畫法，只需要進行簡單的加減運算，適合不同文化程度的人員使用，識別更方便快捷。