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鉴定三相变压器的小窍门

编辑:绍兴富唯电子科技有限公司   字号:
摘要:鉴定三相变压器的小窍门
各种电气设备和交流供电场合都会用到三相变压器。为此,必须了解三相绕组的联接法和联接组。现在我国采用国际电工委员会(IEC)推荐的标准,即根据高、低压线电动势的相位差,确定三相变压器联接组标号。

当三相变压器高、低压绕组的联接方式不同时,其原、副边线电势具有不同的相位差。同一相原、副边线电势相位差总是 30度的整数倍,因此国际上都采用时钟表示法标识高、低压绕组的相位关系。所谓时钟表示法,就是将原边线电势看成时钟的长针,永远指向 0点(或 12点);副边线电势看成时钟的短针,其所指向的钟点作为联接组别的标号。具体做法是先把变压器的每一个出线端标上字母符号,以A 相为例,高压绕组首端标为 A,尾端标为 X,低压绕组首端标为 a,尾端标为 x.各绕组电势都规定为从首端指向尾端,即高压绕组的电势从A 指向 X,低压绕组的电势从 a 指向 x.电势相量的头尾与实际绕组的头尾是相反的,绕组的 X,Y,Z 端接成公共点,实际上是电势相量的头端共起点,电势相量的箭头指向公共点。每分析一个组别,就要画一次相量图。如果将电势相量改用电压相量,电压相量的头尾与实际绕组的头尾是一致的,绕组的 X,Y,Z 端接成公共点,实际上就是电压相量的尾端共起点,电压相量的箭头向外,这样电压相量就能够以X,Y,Z 接成的公共点旋转,每次进行组别判定,只需旋转相应的电压相量就可以了,不需要再画相量图。

1三相变压器绕组的联接

用线电压的相位关系标识三相变压器高、低压绕组的联接组别,把三相高压绕组头、尾端分别标记为A,B,C 和 X,Y,Z;三相低压绕组头、尾端分别标记为 a,b,c 和 x,y,z.三相绕组相电压都规定为从尾端指向头端,高压绕组相电压从 X 指向A 为U AX,三相简记为 U A,U B,U C;低压绕组相电压从 x指向 a 为 U ax,三相简记为 U a,U b,U c。

若高、低压绕组的头端A 和 a 标为同极性端,则高、低压绕组相电压 U A和 U a同相位,相量方向相同;若高、低压绕组的头端 A 和 a 标为异极性端,则高、低压绕组相电压 U A和 U a反相位,相量方向相反。

三相变压器每相的相电压即为该相绕组电压,其线电压是指引出端电压,线电压 U AB就是 U A与U B的电压相量差。

1.1星形联接

绕组按相序A,B,C 自左至右依次排列,同名端符号分别标在三相绕组头端A,B,C 处,三相绕组尾端 X,Y,Z 联接在一起。在接线图上标出各绕组的相电压方向,然后根据相电压方向画出三相相电压、线电压 U AB相量图相电压:U A=U<0度;U B=U<-120度;U C=U<-240度。

线电压:U AB=U A-U B;U BC=U B-U C;U CA=U C-U A。

三相绕组尾端联接在一起,X,Y,Z 是等电位的电源零点,相序是顺时针,线电压超前相电压,相量的 A 箭头就是实际绕组的A 头端。因为同名端符号标在三相绕组的头端A,B,C 处,所以 A 相相量图 U A方向向上。

1.2左三角形联接

绕组按相序A,B,C 自左至右依次排列,同名端符号分别标在三相绕组头端 A,B,C 处。三相绕组尾端 X,Y,Z 分别与头端 B,C,A 联接在一起,即 XB,YC,ZA 联接在一起。在接线图上标出各绕组相电压方向,根据相电压方向画出三相相电压与线电压 U AB相量图。ZA 联接就是A 的头接 C 的尾。

左三角形联接就是现有教材中的第 2种三角形接线方式,可见电压相量要比电势相量简单直观得多,形象易记。

相电压与线电压的关系为U AB=U A;U BC=U B;U CA=U C。

三相绕组 A 头 C 尾联接在一起,相序是顺时针,线电压与相电压同方向,相量

A 箭头就是实际绕组 A 头端。因为同名端符号标在三相绕组的头端 A,B,C 处,所以A 相相量图 U A方向向上。

1.3右三角形联接

绕组按相序A,B,C 自左至右依次排列,同名端符号分别标在三相绕组头端 A,B,C 处。三相绕组尾端 X,Y,Z 分别与头端 C,A,B 联接在一起,即 XC,YA,ZB 联接在一起。在接线图上标出各绕组相电压方向,根据相电压方向画出三相相电压与线电压 U AB相量图。YA 联接就是A 的头接 B 的尾。

右三角形联接就是现有教材中的第 1种三角形接线方式,同样电压相量要比电势相量简单直观,容易记忆。

相电压与线电压的关系:U AB=-U B;U BC=-U C;U CA=-U A。

三相绕组 A 头 B 尾联接在一起,相序是顺时针,线电压与相电压同方向,相量A 箭头就是实际绕组 A 头端。因为同名端符号标在三相绕组的头端 A,B,C 处,所以A 相相量图 U A方向向上。

注意:在三角形联接组别中,头尾联接的相量分析方法与三相绕组的实际接线形式相吻合,相量图的头尾联接就是实际三相绕组的头尾联接.

2三相变压器的联接组别判定

已知三相变压器的绕组接线图与同名端,确定变压器联接组别的方法是:分别画出高压(原边)绕组和低压(副边)绕组的电压相量图,由高压绕组U AB和低压绕组 U ab的相位关系确定变压器联接组别的标号。

具体步骤是:

(1)按已知绕组的头、尾标志联接成所规定的联接法,画出接线图。

(2)在接线图上标明相电压与线电压方向。

(3)画出高、低压(原、副边)绕组相电压与线电压相量图,令绕组尾端 X,x 共起点。

(4)根据低压绕组相电压 U a,U b,U c与高压绕组相电压 U A的相位关系(同方向或反方向),确定出 U ab与 U AB的相位关系,U ab指向的数字即为变压器联接组别的标号。

2.1 Y,y 联接

以高压绕组尾端 X 为公共点,画出变压器原边相电压 U A与线电压 U AB相量图;以低压绕组尾端 x 为公共点,画出变压器副边相电压 U a与线电压 U ab相量图;依次画出变压器副边相电压 U b,U c相量图。以原、副边 X,x 为共起点,原、副边相电压 U A与 U a同方向,线电压 U ab与 U AB同方向,则变压器组别为 Y,y12.如果相电压 U a与 U A反方向,则线电压 U ab与 U AB反方向,变压器组别应为Y,y6.选择 U b,U c相量图与 U A同方向或反方向,可以得到其它不同Y,y 联接组别。

2.2 Y,d 左三角形联接

以高压绕组尾端 X 为公共点,画出原边相电压 U A与线电压 U AB的相量图;以低压绕组尾端 x 为公共点,画出副边相电压 U a与线电压 U ab的相量图;以 A 头 C 尾联接画出副边相电压 U a,U b,U c相量图。以原、副边X,x 为共起点,原、副边相电压 U A与 U a同方向,线电压 U ab与U A同方向,则变压器组别应为 Y,d1.如果相电压U a与 U A反方向,则线电压 U ab与 U A反方向,变压器组别应为Y,d7.选择 U b,U c的相量图与 U A同方向或反方向,可以得到其它不同 Y,d 联接组别。

2.3 Y,d 右三角形联接

以高压绕组尾端 X 为公共点,画出原边相电压 U A与线电压 U AB相量图;以低压绕组尾端x 为公共点,画出副边相电压 U a与线电压 U ab相量图;以 A 头 B 尾联接画出副边相电压 U a,U b,U c相量图。以原、副边 X,x 为共起点,原、副边相电压 U A与 U a同方向,线电压 U ab与 U b反方向,则变压器组别应为 Y,d11.如果相电压 U A与U a反方向,则线电压 U ab与 U b反方向,变压器组别应为 Y,d5.选择 U b,U c相量图与U A同方向或反方向,可以得到其它不同 Y,d 联接组别。

在偶数组别中,如果同名端符号标在副边绕组的尾端 x,y,z 处,则副边电压相量图的方向应与原边相量图 U A反相。在 D,d 三角形联接中,只有右三角形接法的变压器的相位关系由同名端极性确定。

在奇数组别中,同名端符号标在副边绕组的头端 a,b,c 处,在 D,y,Y,d 联接中,既有左三角形又有右三角形,变压器的相位关系由左、右三角形接法确定。

3结论

在对三相变压器绕组星形、三角形联接方式分析的基础上,对三相变压器联接组别的判定方法进行了研究,并给出了具体的方法步骤。根据三相变压器的绕组接线图与同名端,确定变压器联接组别的方法是:分别画出高压(原边)绕组和低压(副边)绕组的电压相量图,由高压绕组 U AB和低压绕组 U ab的相位关系确定变压器联接组别的标号。

在实际应用过程中,高压绕组相量图做成的盘称做原盘;低压绕组相量图做成的盘称做副盘。两盘同心固定,可以相对旋转。进行三相变压器联接组别判定时,原盘固定不动,只需转动副盘,副盘线电压U ab指向的数就是变压器的组别数。上述分析过程不用画相量图,简单直观,非常方便。
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