实验三 三相变压器的极性和组别测定

浅述三相变压器联结组别测定方法摘要：介绍三相变压器接线组别原理，接线组别用相量分析法用“时钟法”来表示高、低压两侧间线电压的相位关系，通过举列试验组别测定方法、步骤及验证方法，得出接线组别的一般变化规律。

关键词：变压器极性、接线组别、时钟法、组别测定0 引言三相变压器的连接组别用时序来表示，连接组别表明了三相变压器对称运行时高、低压侧线电势或线电压之间的相位关系，它不仅与线圈的绕向和首末端的标志有关，还与三相绕组的连接方式有关。

能否正确判断三相变压器联结组别，关系到能否将变压器并入系统的必要条件，保证了电力系统供电的可靠性，从而提高变压器的运行效率和系统运行的经济性。

1、简述三相变压器联结组别原理1.极性测定的依据高、低压线圈之间的相电压相位决定于两个线圈的标号及其绕向。

若高、低压线圈的标号和绕向都相同（或都相反）则高、低压侧的相电压同相，这时我们说A、a 两点同极性，如图1所示。

若只有标号(或绕向)反了，则相电压的相位相反，这时我们说A、a 两点不同极性，如图2所示。

2.三相绕组的联接方法把三个单相绕组联成三相绕组将有好几种联法，其中最基本的形式有星形（或 Y 形）接法和三角形（D或Δ形）接法两种，此外，还有曲折接法（或 Z 按法）。

一般情况下三角形联接和曲折形联接只采用右行联接。

3.三相变压器的联结组三相变压器高、低压侧线电压之间的相位关系，不但与标号和绕向有关，还与三相线圈的联接方式有关。

根据电机学理论，习惯上用“时钟法”来表示高、低压两侧间线电压的相位关系。

时钟法是把高压侧线电压的相量作为时钟的分针，且其指向定在12点，低压侧对应的线电压的相量作为钟表的时针，时针和分针指向的角度差别就是高低压侧间的线电压的相位差。

注意：判断连接组号时，必须按顺时针方向。

三相电力变压器常用的联结组标号有Y,Yo（即 Y/Y-12）、D,zO（即Δ/Z-12）、Y,d11（即Y/Δ-11）、Y,z11(即 Y/Z-11)。

测量变压器变比、极性和联接组别变压器变比指空载运行时一次绕组和二次绕组的线电压之比。

一、二次侧接线相同，变比等于匝数比， 11221212124.44 4.44E fN E fN U U E E N N =Φ=Φ≈=（如下图）；一次侧为三角形接线，二次侧为星形接线的三相变压器电压比为12K N ；一次侧为星形接线，二次侧为星形接线的三相变压器电压比2K N =。

AX试验目的：测变比、联接组别和设计值是否相符（验证项目），是否和厂家铭牌相符（变比，一档最大，二档次之，三档最小）；检查分接开关接线是否良好，确定分接开关指示位置与实际位置相符；判断单相变压器两个（几个）绕组感应电动势相位是否正确；综合判断变压器是否可以并列运行。

交接时，大修后，诊断试验需要测量变压器变比、极性和联接组别。

诊断试验中，可以和直流电阻相互验证。

测试方法：①双电压表法 ②变比电桥法 ③变比测试仪1． 双电压表法（如上右图），同时读取一次、二次绕组两端电压，12K N N =。

缺点：电压不稳定，读数不准确；波动时两表要同时读数，误差大。

当单相电源施加在A 、B 绕组之上（下图），一次侧、二次侧电压表读数分别为1U 、2U ，则一次绕组的相电压1/2U ，一1/2，二次绕组线电压为2U ，所以变比12/2K U 。

ABC2. 变比电桥法通过调节1R ，使a ，b 两点电位相同，则变比1212212()1K U U R R R R R ==+=+，电阻r 用于测量误差。

3. 变比测试仪变比误差：(K K )100%N N K K ∆=-⨯，公式中N K 为额定变比，不同分接头下，额定变比不同，比如额定变比100005%/400±，分接头二档时额定变比为25，分接头一档时，额定变比为26.5，分接头三档时，额定变比为23.5。

在额定档时，变比误差要求在0.5%±以内，其他档位变比误差要求在1%±以内；对于电压等级在35kV 以下，电压比小于3的变压器，额定档时变比误差要求在1%±以内，其他档位时，变比误差应在变压器阻抗电压值（%）的1/10（与书上22页内容有不同）以内，但不得超过1%±。

相间极性测定及绕组的判别一、实验目的：1、 学会用实验测定三相变压器绕组极性的方法2、 掌握用电压表法确实变压器的联结组别 二、实验内容 1、 测定绕组极性2、 确定三相变压器联结组别三、实验线路（详见实验各步骤中线路图） 四、实验步骤 1、绕组的判别三相变压器有六个绕组，共有12个接线端，其中，三个原方（高压）绕组分别标以A ，X ；B ，Y ；C ，Z 。

三个副方（低压）绕组分别标为a ，x ；b ，y ；c ，z 。

若铭牌丢失，标号都不清，则可依据下面介绍的两种方法进行判断。

⑴ 属于同一绕组的两个出线端的判定通表测试法——用万用表欧姆档的K 档测试，将探针一端固定在某一端，另一端接触其他端子通则为同一绕组。

⑵ 高、低压绕组的判定方法与（1）同，注意通表法测试时，电阻大的为高压绕组，电阻小的为低压绕组；分别暂标记为AX ；BY ；CZ 和ax ；by ；cz 。

⑶ 相间极性的测定按下图（一）接好线，将Y ，Z 两点用导线相联，在A 相加一低电压（约100伏左右即可），用电压表测量U BY ，U CZ 和U BC ，若U BC = U BY - U CZ ，则标记正确；若U BC = U BY + U CZ ，则须把B 、Y 标记互换（即把B 换为 Y ，把Y 换为B ），同理，其它两相也依上述方法定出端头正确标记。

图一 极性测定图CB A X Y Z2、联结组的判别经绕组极性判别确定原、副方端头标记后，便可进行组别实验⑴ Y,y12联结组将原、副方接成星形，A，a两点用导线相联接（见图二），在高压侧加三相CBACBA CBA图二 Y,y12 图三 Y,y6 图四 Y,d11 图五 Y,d5低电压（约100伏左右），测量UAB，Uab，UBb，UCc，UBc，设线压之比为abABUUK=计算公式：abBcabCcBbUKKUUKUU1)1(2+-=-==且BbBcUU>1。

若实测电压UBb，UCc，UBc和用公式计算所得数值相同，则表示线图联结正确，为Y,y12联结组号，然后，将测量值和计算值记录于下表中⑵ Y,y6联结组将原、副方绕组接为星形后，副方首末端标记互换，即异极性端标同各端符号，即得Y,y6联接组（见图三）。

实验题目类型：设计型《电机与拖动》实验报告实验题目名称：三相变压器绕组极性的判断实验实验室名称：电机及自动控制实验组号：指导教师：报告人：学号：实验地点：实验时间：指导教师评阅意见与成绩评定一、实验目的熟悉三相变压器绕组极性的鉴别方法。

掌握三相变压器的结构以及绕组的连接。

提交实验成果。

二、实验仪器和设备三、实验内容实验步骤：1)实验设备的选用，检查设备完好情况。

2)经教师审阅后方可进行。

3)按照准备的实验内容，实验步骤进行实验。

4)若在实验中发现问题，及时分析问题排查后进行实验。

变压器绕组极性的判断1.三相变压器有六个绕组，共有12个接线端，假定，三个原方（高压）绕组分别标以U1，U2；V1，V2；W1，W2三个副方（低压）绕组分别标为u1，u2；v1，v2；w1，w2。

可依据下面的两种方法进行判断。

单相变压器的高、低压绕组（原、副绕组）与一个共同的主磁通交链，当主磁通交变时，两个绕组内的感应电势便具有一定的极性关系，即在某一瞬间，当一个绕组的某一端头为正（高电位）时，另一绕组的某一个端头也相应为正。

这两个对应的端头叫做同极性端（又叫同名端），并标以符号“·”、“+”或“*”等。

变压器绕组的极性取决于绕组的绕向，一般可以根据电流产生磁通的右手法则来判定。

2.变压器出线套管旁常用字母来表示绕组的首、尾端，例如单相变压器高压绕组的首、末端用A、X表示，低压绕组的首、末端用a、x表示，这些字母称为变压器绕组的标志。

标志的方法有两种：一种是将高、低压绕组的同极性端都标有首端，此时两边电势的相位相同，称为减极性；另一种是将高、低压绕组的不同极性端标有首端，此时两边电势相位相反，称为加极性。

我国国家标准规定应生产减极性电力变压器。

3.如果改变变压器一边绕组的绕向或标志，则可改变变压器的极性关系，使减极性的变压器变为加极性的变压器，或者使加极性的变压器变为减极性的变压器。

如果同时改变两边绕组的绕向或标志，则变压器的极性关系不变。

校核三相变压器的组别和单相变压器的极性试验标准化作业指导书1.1试验目的由于变压器的绕组在一次、二次间存在着极性关系，当几个绕组互相连接组合时，无论接成串联或并联，都必须知道极性才能正确进行。

变压器接线组别是并列运行的重要条件之一，若参加并列运行的变压器接线组别不一致，将出现不能允许的环流。

1.2该项目适用范围交接时、更换绕组后、内部接线变动后1.3试验时使用的仪器万用表或直流毫伏表、电压表、相位表变压器变比测试仪1.4试验方法1.4.1极性校核试验方法1.4.1.1直流法如图8-1所示，将1.5～3V直流电池经开关S接在变压器的高压端子A、X上，在变压器二次绕组端子上连接一个直流毫伏表（或微安表、万用表）。

注意，要将电池和表计的同极性端接往绕组的同名端。

例如电池正极接绕组A端子，表计正端要相应地接到二次a端子上。

测量时要细心观察表计指针偏转方向，当合上开关瞬间指针向右偏（正方向），而拉开开关瞬间指针向左偏时，则变压器是减极性。

若偏转方向与上述方向相反，则变压器就是加极性。

试验时应反复操作几次，以免误判断。

在开、关的瞬间，不可触及绕组端头，以防触电。

1.4.1.2交流法如图8-2所示，将变压器的一次的A 端子与二次的a 端子用导线连接。

在高压侧加交流电压，测量加入的电压U AX 和低压侧电压U ax 与未连接的一对同名端子间的电压U Xx 。

如果U Xx =U AX －U ax ，则变压器为减极性，若U Xx =U AX ＋U ax ，则变压器为加极性。

交流法比直流法可靠，但在电压比较大的情况下（K ＞ 20），交流法很难得到明显的结果，因为（U AX －U ax ）与（U Xx =U AX ＋U ax ）的差别很小。

这时可以从变压器的低压侧加压，使减图8-1用直流法检查极性(a)加极性(b)减极性极性和加极性之间的差别增大。

如图8-2（b）所示，一台220／10kV变压器，其变比K=22。

若在10kV侧加压20V，则U Xx=440－20（V）为减极性或U Xx=440＋20（V）为加极性一般电压表的最大测量范围为0～600V，而且差值为440土2（V）时分辨明显，完全可以满足要求。

变压器的变比极性及接线组别试验分析变压器的变比极性试验是为了确定变压器的绕组的起点和终点，以及
判断变压器的变比是升压变比还是降压变比。

变压器的接线组别试验是为
了确定低压绕组和高压绕组的绝缘等级是否相符，以及确认变压器的接线
组别是否正确。

变压器的变比极性试验需要使用三相交流电源来激励变压器。

试验时，首先需要将三相交流电源接入变压器的低压绕组，然后记录电压的相位差（通常为0度、120度或240度）。

然后将电源接入变压器的高压绕组，
再次记录相位差。

根据记录的相位差来判断变压器的变比极性。

当两次记录的相位差相同（例如都为0度）时，说明变压器的变比是
升压变比；当两次记录的相位差相反（例如一次为0度，一次为180度）时，说明变压器的变比是降压变比。

变压器的接线组别试验用于确定低压绕组和高压绕组的绝缘等级是否
相符。

试验时，使用特定电压值的直流电压来激励变压器绕组。

然后观察
记录变压器绕组的绝缘电流和电压。

根据国际电工委员会（IEC）的标准，变压器的绝缘电流和电压分别按照字母顺序分组，其中每组还划分为字母
A和字母B的两个亚组。

根据试验结果，如果变压器的绝缘电流和电压符合相应的标准，说明
变压器的接线组别正确。

如果不符合标准，需要重新检查变压器的接线，
并进行必要的调整。

综上所述，变压器的变比极性试验和接线组别试验对于确保变压器的
正常运行非常重要。

通过这两个试验可以判断变压器的变比极性和接线组
别是否正确，从而保证变压器的工作性能和安全可靠性。