三相变压器的连接组别

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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°)。

例3:如图1所示,通过作图可以确定连接组标号为Y,y4。此例中二次侧绕组与例1中的二次侧绕组比较,可以看出:二次侧三相绕组与一次绕组的对应位置由A—a、B—b、C—c、变成了c--a--b(即出线端顺向平移一位)。

由此,我们可得出Y,y接法的第二条规律。

规律2:三相变压器连接组Y,y接法中一次侧绕组接法不变,二次侧绕组的出线端顺向平移一位(即由a-b-c)钟点数比原来大4;反之,当反相平移一位时,钟点数比原来小4。

二、Y,d接法

三相变压器连接组的Y,d接法要比Y,y接法复杂一些。主要因为:一方面,绕组的三角形连接有正相序和反相序两种情况:另一方面,二次侧相量图和二次侧线电动势有一定难度。在此仅举几个典型例子来说明问题。

1.正相序接法

相序的规定以A-X-B-Y-C-Z-A连接为正相序;X-A-Y-B-Z-C-X为相反序。

(下述例题中均为已知绕组接线图,分析连接组别)

例4:如图2所示,一次侧相量图与Y,y接法时一致,二次侧相量图需根据一、二次绕组的相位关系和绕组的连接次序顺次连接构成相量三角形,然后判断线电势(Eab=Ea),最后确定该连接组标号为Y,d1。

例5:如图2所示,通过作图可知Eab=Ea,可以确定连接组标号为Y,d7。

可以看出例5和例4中侧绕组接线图仅有同名端位置不同,即由同名端出线改为异名端出线,而终点例5比例4大6,因此,我们说Y,y接法中的规律1在Y,d接法中同样适用。

例6:如图2所示,通过作图可知Eab=Ea,可以确定连接组标号为Y,d5。

与例4比较后可以看出:其他条件不变,仅是二次侧出线端顺向平移位(即由a-b-c变为c-a-b),钟点数比例4大4。可见,Y,y接连中的规律2在Y,d接连法中也同样适用。

2.反相序接法

例7:如图3所示,通过作图可知Eab=-Eb,可确定连接组标号为Y,d11(作图时要注意二次侧构造相量三角形时首尾连接次序)。与正相序连接的例4

比较可以看出,其他参数不变,仅把二次侧绕组由正相序连接变为反相序连接,而连接组别由Y,d1变为Y,d11,钟点数大10。由此,我们可得出第三条规律。

规律3:三相变压器连接组Y,d接法中,若其他条件不变,当二次绕组由正相序连接变为反相序连接时,钟点数大10。

例8:如图3所示,通过作图可知Eab=-Eb,可确定连接组标号为Y,d5。与例7比较,则符合规律1;与例4比较,则符合规律3。

结论:三相变压器连接组Y,d接法中,当正相序连接时Eab=Ea;反相序连接时Eab=-Eb。

通过前述大量例题可看出:三条规律对于三相变压器连接组别的判定具有指导作用。只要掌握了这三条规律,就不必再为记忆诸多的接线图、相量图、时钟图而大伤脑筋;同时,也可以迅速验证所分析的结果是否正确。