第五章 变压器的使用与测试
第一节 三相变压器钟点组接与极性测试
一、 三相变压器钟点组接
（一） 三相绕组的连接法
三相变压器按其磁路系统的不同可以分为两类：各相磁路彼此无关联的组式变压器和各相磁路彼此相关联的三相变压器。
将三个相同参数的单相变压器按一定的接线方式连接成三相，我们把它称为三相变压器组，也可称为组式变压器，最常用的连接方法有两种：星形接法（Ｙ）和三角形接法（△）。
在绕组的连接当中，我们用1U 1（A ）、1V 1（B ）、1W 1（C ）表示高压绕组的首端，用1U 2（X ）、1V 2（Y ）、1W 2（Z ）表示尾端；而用2U 1（a ）、2V 1（b ）、2W 1（c ）表示低压绕组的首端，用2U 2（x ）、2V 2（y ）、2W 2（z ）表示尾端。星形接法的中点用N 表示。要求把中点引出时用文字符号Y N 表示。
1、Y 接法
我们把三相绕组的三个尾端连在一起，而把三个首端引出，这种接法称为Y 接法，如图5-1所示。
•U E •W E •V E •UV
E •WU
E •VW
a )
b )
图5-1 Y 接法
（a ）原理图 （b ）相量图
2、∆接法
三角形接法是把一相绕组的尾端与另一相的首端连在一起，按顺序接成一个闭合回路，再以三个连接点引出端线，接三相电源。三角形接法又分正相序接法(即1U 1—
1U 2 1V 1—1V 2 1W 1—1W 2 1U 1)和反相序接法(即1U 1—1U 2 1W 1—1W 2 1V 1—1V 2 1U 1)。无论采用哪一种接法，当电流从某一相电源流进，而从另外两相流出时，都能够保证它们在铁心中产生的磁通方向是一致的。如图5-2所示。 •••
•U E •WU E •VW E •
UV E •V E •W E 1
1U 11V 11W 21V 21W 21U
a )
b ) 图5-2 ∆接法
(a) 正相序接法 (b) 反相序接法
特别应该注意，在连接成三相绕组时，各绕组的极性必须一致，而且标志应正确，一旦接错，可能发生严重事故。
3、V 接法
如三台单相变压器中有一台发生故障或由于其它原因，仅有两台单相变压器连成三相运行时，可以改成如图5-3所示的V/V 连接，又称为开口三角形(∆)接法。
图5-3 变压器V 连接
根据理论分析可知，此种接法，若在二次侧接上对称的三相负载，则其二次电流也是对称的。若考虑变压器内部漏抗产生的压降，由于漏抗不对称，使二次电压略显不对称，但影响比较小。必须指出，采用V/V 形连接时，其容量只有原来的86.6%。
（二）三相变压器的联结组
1、联结组类型
变压器一、二次侧都可接成Y 形或∆形。用Y 形连接法时中点可以有引出线或没
有引出线，因此，一、二次侧的接法可以采用下列几种不同的组合形式：Y/Y ；Y/Y N ；Y/∆；Y N /∆；∆/Y ；∆/ Y N 或∆/∆等。分子表示高压一次绕组的连接法，分母表示低压二次绕组的连接法。目前我国生产的电力变压器常采用的接法是Y/Y N ；Y/∆；Y N /∆等几种。例如，Y N /∆联结组说明高压绕组接成星形，并且中点有引出线，低压绕组接成三角形。对于高压绕组接成星形时最有利，因为它的相电压只有线电压的1/3，因而可以降低绕组的绝缘等级。低压绕组接成三角形，相电流只有线电流的1/3，可使绕组的截面积减小，便于绕制。而Y/Y N 连接法，适用于照明与动力混合性质的负载。
2、联结组钟点表示法
根据器一、二次侧线电势的相位关系，把变压器的绕组连接成各种不同组合，称为绕组的联结组。我国采用时钟表示法，即把高压边的线电势的相量作为时钟的长针，低压边的线电势的相量作为时钟的短针，把分钟(高压相量)指向12时，看短针(低压相量)指在时钟的哪个数字上，就作为联结组组别的标志。
3、单相变压器联结组的钟点表示法
单相变压器只有I /I -12和I /I -6两种联结组。我国工业标准规定I /I -12为单相变压器的标准联结组，如图5-4所示。由图5-4可知，在单相变压器中，一、二次侧相电势的相位关系由一、二次绕组的同名端同时取为首端，还是非同名端取为首端来决定。
••U E 1•U
E 2ω
••U E 1•U E 2
a ） b)
图5-4 单相变压器首端的不同接法
单相变压器在自动控制系统中应用甚多。在晶闸管系统中，主回路与触发电路之间有严格的相位关系，但当标志模糊不清时，就需要测定极性，方法是将高、低压绕组出线端标记为1U 1—1U 2与2U 1—2U 2，将1U 2与2U 2联在一起，在1U 1—1U 2上加适当交变电压，测量U 1U1、2U2、U 1U1、2U2及U 2U1、2U2。若U 1U1、2U1= U 1U1、2U2-U 2U1、1U2，则
是I/I -12联结组，若U 1U1、2U1= U 1U1、1U2+ U 2U1、2U2，则是I/I -6联结组。
4、三相变压器的联结组
三相变压器的连接不仅与端头标志和同名端有关，还与三相绕组连接有关，不同的连接方式，其一、二侧对应的线电压之间有不同的相位移。
（1）Y/Y 联结组 如图5-5所示，将一、二次绕组的同名端取为首端，故一、二次侧的相电势之间为同相位，线电势之间也是同相位，用时钟表示，高压边线电势E 1U 、1V 作为长针指向钟面上的12；低压边的线电势E 2U 、2V 也指向12，故联结组别用Y/Y -12表示。 •U E
1•V E 1•
W E 1•
V U E 1,1
图5-5 Y/Y -12联结组
（a ）原理图（b ）相量图（c ）时钟表示图 若仍采用
Y/Y 连接，而一次侧同名端为首端，而二次侧非同名端为首端，如图5-6a 所示。可见同一相一、二次侧的相电势相反。所以一次侧线电势指向12点，而二次侧的线电势指向6点称为Y/Y-6联结组。可见，同名端相反，相移180°，迟后6个钟点。
图5-6 Y/Y -6联结组
（a ）原理图（b ）相量图（c ）时钟表示图
若一、二次绕组的同名端取为首端，而把二次侧V 相标定为U 相；W 相标定为V 相；U 相标定为W 相，即一次侧的U 相绕组实际上与二次侧的W 相绕组的相电势同
