三相变压器的联接组与标号

三相变压器联结组标号的判别方法作者：官腾来源：《电子世界》2013年第08期【摘要】通过分析三相变压器各相绕组电动势的关系，作者提出了三种判别三相变压器联结组标号的方法，并通过例题对各种方法进行了讲解。

三种方法包括两种理论上的和一种工程实践上的。

【关键词】三相变压器；联结组；标号；判定当两台或多台变压器并联运行时，需知道一次、二次绕组对应的线电势（或线电压）之间的相位关系，以便确定各台变压器能否并联运行，变压器的联结组标号就是用来表征上述相位差的一种标志。

此外，在晶闸管变流装置中，在发电机的可控硅励磁调节装置中，以及交直流传动系统的调试维修等场合中，正确判别变压器的联结组标号也是必不可少的。

我国国家标准GB1094-85中规定的判定联结组标号方法不易掌握，因此在实际工作中，很多人都搞不清三相变压器的联结组标号及判别方法。

本文将从理论和实际操作上对三相变压器的联结组作比较深入的探讨，以便广大同行们能对三相变压器的联结组有一个比较清楚的认识，并能准确快速判别三相变压器的联结组标号。

1.三相变压器的联结组在开始本文前，有必要对电力变压器的出线标志作统一规定，以便在讨论中不会出现混淆。

在绕组的联结中，绕组首端和末端的标志规定如下：高压绕组首端为A、B、C，末端为X、Y、Z；低压绕组首端为a、b、c，末端为x、y、z。

1.1 三相变压器的联结法三相变压器的联结组是用二次侧线电势与一次侧对应线电势的相位差来决定的，它不仅与绕组的绕法和首、末端的标法有关，还与三相绕组的联结法有关。

三相绕组的联结法有星形接法和三角形接法，分别用Y、D（或y、d）表示，其中大写字母表示高压侧，小写字母表示低压侧。

具体表示时高压绕组的联结法写在左，低压绕组联结法写在右。

例如：高压绕组为星形接法，低压绕组为三角形接法时我们记此三相变压器的联结法为Yd。

此外，有的星形联结法可以引出中线，分别用O（高压侧）或o（低压侧）表示。

1.2 三相变压器的联结组对于三相变压器的绕组，无论采用什么联结法，一、二次侧的线电势的相位差总是300的整倍数。

第5章三相变压器的联结组与不对称短路原理简述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，如图5-1示。

若高、低压线圈的标号和绕向都相同（或都相反，图略），则高、低压侧的相电压同相，这时我们说两点同极性。

若只有标号（或绕向，图略）反了，如图5-2，则相电压的相位相反，这时我们说两点不同极性。

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（或形）接法和三角形（D或形）接法两种，此外，还有曲折接法（或接法）。

它们的绕组联接图和电压相量图如图5-3所示。

形联接方法的副方每相绕组有一中间抽头,将绕组分成为相等的两半，和、和、和分别套在不同的铁芯柱上，把一个铁芯柱上的上半个绕组与另一铁芯柱上的下半个绕组反向串联，组成新的一相绕组后，再接成星形联接，其相量图每相相量连接线成曲折形，顾名思意称为曲折形（或形）接法。

从电压相量图可见，相电压只有原来绕组的，就是说在相同的电压下绕组匝数增加到倍，增加了用铜量和损耗。

但形联接的变压器能防止冲击波影响，运行在多雷雨地区可减少变压器雷击损耗。

还常使用于某些整流变压器中以防止中性点位移，使三相电压接近平衡来提高整流效率。

因此形接法近年来渐渐增多，国家标准GB1094-85中也被列为常用联结组之一。

图5-3 三相绕组联接的基本形式（1）形联接法（2）△形联接法（3）形联接法图 5-4 △联接和联接的左行接法在图5-4中画出了三角形接法和曲折形接法的另一种联接次序。

我们把图5-3称右行接法，图5-4就称左行接法。

由于联接次序不同，它们的线电压相位关系就不相同，这一点在下面的联结组别中应注意区别。

一般情况下三角形联接和曲折形联接只采用右行联接，以后不加说明的三角形联接和曲折形联接都是指右行联接。

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。

三相变压器联结组标号
三相变压器的联结组标号有**YynO、Yd11、DynI1、DznO和YZn11**。

不同联结组标号对应不同的适用场合，具体如下：1YynO联结组别的变压器适用于三相负荷基本平衡，其低压中性线电流不至超过低压绕组额定电流的25%的场合。

2.Yd11联结组别常用于110∕10kV配电系统主变压器。

3.Dyn11联结组别的变压器适用于单相不平衡负荷引起的中性线电流，超过变压器低压绕组额定电流的25%时；供电系统中存在较大谐波源，3n次谐波电流比较突出时；IOkV配电系统；用于多累地区。

4.DznO联结组别的变压器适用于中性点可承受绕组额定电流;供电系统中存在较大谐波源，高次谐波电流比较突出时；由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压绕组额定电流25%时。

5.Yzn11联结组别的变压器也是适用于单相不平衡负荷引起的中性线电流，超过变压器低压绕组额定电流25%时的情况。

三相变压器的连接组别一、Dyn11与Yyn0的区别三角形对星形接法，DYn11：D表示一次绕组为三角型接线，Y表示二次测绕组星型接线，n 表示引出中性线，11表示二次测绕组的相角滞后一次绕组330度，用时钟的表示方法，假设一次测绕组为中心12点时刻，那么二测绕组就在11点位置Yyn0：高压星形连接、低压星形连接并引出中性线；Dyn11：高压三角形连接，低压星形连接并引出中性线。

当低压三相负载不平衡时，低压线圈存在零序电流，Yyn0连接的变压器由于高压星形连接，零序电流没有通路，所以低压零序电流产生零序磁通，从而感应出零序电势，也就是说相电压存在零序分量，使得三相相电压失去平衡，波形失真。

而在Dyn11连接的变压器中，由于高压是三角形连接，高压线圈中也感应出零序电流，它所产生的零序磁通抵消低压所产生的零序磁通，相电压中就不存在零序分量了。

所以说，Dyn11变压器比Yyn0变压器带不平衡负载的能力强。

但Yyn0变压器结构要简单些，一般在1600KVA以下小容量的的变压器中仍然可以采用这种接法。

1）根据配电线路负荷的特点，美式箱变采用Dyn11结线，具有输出电压质量高、中性点不漂移、防雷性能好等特点。

在箱变低压侧三相负荷不平衡时，由于零序电流和三次谐波电流可以在高压绕阻的闭合回路内流通，每个铁心柱上的总零序磁势和三次谐波磁势几乎等于零，所以低压中性点电位不漂移，各项电压质量高；同样由于雷电流也可以在高压绕阻的闭合回路内流通，雷电流在每个铁心柱上的总磁势几乎等于零，消除了正、逆变换过电压，所以防雷性能好，但存在非全相运行问题，我公司采取在低压主开关加装欠压保护装置。

2）Yyn0接线，当高压熔丝一相熔断时，将会出现一相电压为零，另两相电压没变化，可使停电范围减少至1/3。

这种情况对于低压侧-9*3为单相供电的照明负载不会产生影响。

若低压侧为三相供电的动力负载，一般均配置缺相保护,故此不会造成动力负载因缺相运行而烧毁。

三相变压器绕组的联结组别1．变压器联接组别标号的常用确定方法确定变压器联接组别标号通常采用国际上规定的时钟表示法，即规定原绕组线电动势向量EAB当作钟表的指针固定指“12”位置，副绕组电动势向量Eab当作时针指向钟表的那个数字，该数字就是三相变压器联接组别的标号。

下面以Yy0为例，阐述确定联接组标号的具体步骤。

分别画出原绕组和副绕组接线图（见图1（a））。

注意画图时同一芯柱的绕组上下对齐，找同一芯柱上的绕组感应电动势的同极性端。

图1 Yy0连接组按照原边接线画出原边绕组的电势向量图。

按照副边接线画出把A和a（见图1(b)）看成等电位点的副边绕组电势向量图。

在原、副绕组电动势向量图中找出对应的线电动势相位差。

即Eab当作钟表的分针固定在“12”位置，Eab当作时针所指数字就是该变压器联接组别标号（图1中Eab指“12”，通常用“0”表示）。

联接组组成：原边接线、副边接线组别号。

由此得图1的联接组为Yy0。

应用此法，对应每一个联接组别都要画出对应原边接线和副边接线的电势向量图，步骤繁琐，也容易出错，掌握起来有一定的难度，尤其对从事变电站运行的职工更是如此。

笔者将所有的联接组别进行全面的分析，反复推敲，找出了它们之间的相互联系及变化规律，总结出了不用画向量图的简易确定联接组标号的方法。

2 变压器中各电动势向量的相位变化规律用国际上规定的方法确定三相变压器的联接组别，较关键的步骤是画原、副绕组电动势向量图，找原、副边绕组对应的线电动势相位差。

由于三相变压器结构的特点，三相变压器原、副绕组电动势向量的相位变化及相位差也有一定的规律可循。

三相变压器同一侧（原边或副边）各相电动势相位互等120°。

同一铁芯柱上原、副绕组相电动势要么同相，相位差为0°，要么反相，相位差为+180°（如图1 Yy0）。

不论怎样联接，电势向量组成的三角形为等边三角形。

高压绕组线电势EAB和对应的低压绕相线电势Eab之间的相位差总是30°的整倍数。

三相变压器的联接方式和联结组别的判定方法目录一．首端、尾端和同名端的概念1. 变压器绕组的路端子和首尾端2. 两个绕组的同名端3. 首端、尾端跟同名端的关系4. 同名端的测试方法二．三相变压器的联结方式和联结方式的标号1. 表示联结方式的字母符号2. 表示联结组别的数字符号3. 表示三相变压器结线状况的标号三．三相变压器联结组别的判定方法1. Y-d形结线的变压器联结组别的判定方法2. D-y形结线的变压器联结组别的判定方法3. Y-y形结线的变压器联结组别的判定方法4. D-d形结线的变压器联结组别的判定方法5. Z形变压器的联结组别的判定方法四．根据变压器组别标号绘制接线图的方法1. Y-y形接线的变压器结线图的绘制方法2. Y-d形和D-y形变压器结线图的绘制方法3. Z形变压器的结线组别的判定方法五．三相变压器负序相量图的绘制方法（正文）在电力系统，三相变压器是最重要的高压电器设备之一。

本文准备简单介绍三相变压器的结线原理和结线方式，并且重点介绍怎样根据结线方式来判断三相变压器的联结线组别。

所谓“联结组别”实际上就是弄清楚低压绕组上的电压的相位跟对应的高压绕组上的电压相位相比时，低压落后多大角度。

当计算和分析三相电路时，必须搞清楚这个问题。

并作相应的技术处理，否则，否则可能酿成重大事故。

当前，国内书刊介绍的判别三相变压器的联结组别的方法有多种，基本上都是按线电压来判别的。

可是，国际标准（我国已全面采用作为国家标准）中明确规定用相电压进行判断，在IEC标准中给出了相量示意图，但是并没有作解释。

在美国的大学课本中（见文献1）介绍了相量图的画法和结线组别的分析方法。

本文就是介绍这种方法的。

在学习介绍过程中，作者也提出了更简化的分析判定方法。

一．首端、尾端和同名端的概念1.变压器绕组的线路端子和首尾端三相变压器可以是由三个单相变压器通过外部连线组成，也可以制成一个整体的三相变压器。

不管用哪种方法组成三相变压器，总得要把各个端子的用途标示出来。

变压器绕组联结组标号的最新表示法
近几年来，我国电气图中的变压器绕组联结组的表示方法，都已由过去的表示法改变为IEC （国际电工委员会）标准表示法，与过去的表示法有很大的区别，给运行生产人员识图带来不便。

现对IEC标准变压器绕组表示法予以介绍，以便于读者在工作中使用。

一、IEC标准变压器统组联结组表示法
IEC在标准中规定了变压器统组联接组的最新表示方法，是强制性的标准，我国近几年已全面采用这一标准。

这种表示法包含了几部分内容，现分别予以介绍如下：
（1）三相变压器或三只单相变压器的同一电压等级的相绕组连接成星形、三角形、曲折形时，对于高压绕组则分别用Y、D、Z表示；对于中、低压绕组则分别用小写字母y、d、z 表示，而不是用Y、Δ等表示了。

如果是星形或曲折形联结时，中性点是引出的，则分别用YN或ZN，yn或zn表示，而不再使用Y0等表示法。

各类型变压器均按高、（中、）低压绕组的顺序书写，它们之间用逗号隔开。

（2）在两个绕组具有公共部分的自耦变压器中，额定电压较低的一个绕组用字母a表示，并写在有自耦关系的较高电压绕组之后，如I，a0，I0。

（3）对于单相变压器的绕组，则用I表示。

如I，I0。

（4）带有星形－三角形变换联结或分裂绕组的变压器，在两个联结代号或分裂绕组代号之间用“－”符号隔开。

如Y－D，d11－0。

（5）绕组间的电压相位移，以高压绕组的电压矢量作为原始位置。

用时钟的时序数来表示。

常用的12点钟相位移用0表示，11点钟用11表示，分别在中、低压绕组代号之后。

二、常用联结组新旧表示法的对比表。

Yy联结的三相变压器，共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联结组别，标号为偶数Yd联结的三相变压器，共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联结组别，标号为奇数国家标准规定，单相双绕组电力变压器只有ⅠⅠ0联结组别一种。

三相双绕组电力变压器规定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。

变压器的联接组别的表示方法是：大写字母表示一次侧（或原边）的接线方式，小写字母表示二次侧（或副边）的接线方式。

Y（或y）为星形接线，D（或d）为三角形接线。

数字采用时钟表示法，用来表示一、二次侧线电压的相位关系，一次侧线电压相量作为分针，固定指在时钟12点的位置，二次侧的线电压相量作为时针。

变压器接线方式有4种基本连接形式：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。

我国只采用“Y，y”和“Y，d”。

由于Y连接时还有带中性线和不带中性线两种，不带中性线则不增加任何符号表示，带中性线则在字母Y后面加字母n表示。

据GB/T6451-1999《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》和GB/T10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》规定，配电变压器可采用Dyn11联结。

而我国新颁布的国家规范《民用建筑电气设计规范》、《工业与民用供配电系统设计规范》、《10KV及以下变电所设计规范》等推荐采用Dyn11联结变压器用作配电变压器。

现在国际上大多数国家的配电变压器均采用Dyn11联结，主要是由于采用Dyn11联结较之采用Yyn0联结有优点：3.1D联结对抑制高次谐波的恶劣影响有很大作用3.1.1在D联结绕组中的三次谐波环流能够在变压器中产生三次谐波磁动势，它与低压绕组的三次谐波磁动势平衡抵消;3.1.2高压相绕组的三次谐波电动势在D联结回路中环流，三次谐波电流可在D联结的一次绕组内形成环流，使之不致注入公共的高压电网中去。

3.2Dyn11联结变压器的零序阻抗比Yyn0联结变压器小得多，有利于低压单相接地短路故障的切除。

一、三相绕组的连接方法常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表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，必须严格按绕组端头标志和接线图进行，不得将一相绕组的首、末端互换，否则会造成三相电压不对称，三相电流不平衡，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，副绕组必然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端的标志。

当变压器原、副绕组的绕向相同，位置相对应的线端标志相同（即同为首端或同为末端），在电源接通的时候，根据椤次定律，可以确定标志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志颠倒，则原、副绕组标志相同的线端就为反极性，其电势的相向即为反相。

三相变压器的连接组别变压器的并联运行，是指变压器的一次绕组都接在某一电压等级的公共母线上，而各变压器的二次绕组也都接在另一电压等级的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。

变压器并联运行有如下优点：一是提高了供电的可靠性。

多台变压器并联运行时，如果其中一台变压器发生故障或需要检修，那么另外几台变压器可分担它的负载继续供电。

二是提高运行效率。

可根据电力系统中负荷的变化，调整投入并联的变压器台数，以减小电能损耗。

三是减少一次投资。

可根据用电量的增加，分期分批安装变压器。

三相变压器并联运行的条件有三个：联结组别相同；变比相同；短路电压相同。

当连接组别不同的变压器并联运行时会导致短路烧毁变压器。

变压器的连接组别是指变压器一、二次绕组的连接方式和组别号的总称。

组别号是指用时钟表示法表示一、二侧同名线电压的相量关系。

规定一次侧线电压相量（EAB）为分针指向12点，二次侧对应线电压相量（Eab）为时针，它指向几点就是变压器连接的组别号。

下面以常见的Y，y和Y，d接法探讨总结变压器连接的规律。

一、Y，y接法已知变压器的绕组连接图，及各相一，二次侧的同名端，判断连接组别。

例1：如图1所示，根据给定绕组连接图，分别做出一次侧相量图和二次侧相量图。

需要注意的是：根据时钟表示法的要求，一次侧相量图最好按图中方位画出；而二次侧需要根据一、二次侧间相位关系画出。

最后，根据EAB和Eab 的相位关系确定连接组标号为Y，y0。

为了后面分析的方便，及便于记忆，特作以下规定：一次侧接线图及相量图不变。

二次侧绕组的同名端侧，称为同名端出线；反之，称为异名端出线。

例1中图示即为同名端出线。

二次侧各相量的方向与一次侧同一铁心的相量方向对应。

例2：如图1所示，通过作图，可以确定连接标号为Y，y6。

需要注意的是由于同名端与例1不同，使得二次侧相电势与一次电势相反。

由此，我们可得出Y，y接法的第一条规律。

规律1：三相变压器连接组的Y,y接法中，当二次侧绕线组由同名端出线改为异名端出线时，钟点数比原来大6（即一次侧线电势和二次侧线电势相差为30°×6=180°）。