時鐘序數(shù)法在快速判定變壓器連接組別中的應用

張麗麗

（柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西 柳州545000）

時鐘序數(shù)法在快速判定變壓器連接組別中的應用

張麗麗

（柳州鐵道職業(yè)技術學院，廣西 柳州545000）

電力系統(tǒng)在變電、配電的過程會涉及到變壓器的并聯(lián)運行，要求連接組別要相同。三相變壓器的連接組別有很多種，詳細介紹了用時鐘序數(shù)法分類判斷各連接組別的技巧，適用性很強，并總結了一些規(guī)律，為學生或工程技術人員提供了一種便捷的方式。

時鐘序數(shù)法；變壓器；連接組別

在電力系統(tǒng)中，變壓器是變配電能的主要設備，其中三相變壓器用的最為廣泛。在實際運行的過程中會根據(jù)負載大小的不同調(diào)整變壓器并聯(lián)運行的臺數(shù)，從而擴大變壓器輸出的容量。另外為實現(xiàn)不停電檢修變壓器，可將備用變壓器投入運行，使電網(wǎng)能繼續(xù)供電，提高供電可靠性，也會涉及到變壓器的并聯(lián)運行問題。其中變壓器能實現(xiàn)并聯(lián)運行一個很重要的條件是變壓器的連接組別必須相同，變壓器的連接組別有很多種，尤其對于初學來說，判斷起來比較困難[1]，本文詳細介紹了用時鐘序數(shù)法分類判斷各連接組別的技巧。

1 時鐘序數(shù)法

在表達變壓器連接組別的時候，除了用字母Y或D表達高壓繞組和用字母y或d表達低壓繞組是星形還是三角形（以逆序三角形的連接方式為正）的連接方式外，還要用數(shù)字表達高、低壓側對應線電壓（或線電動勢）的相位關系[2]。例如連接組標號為Yd3的變壓器，高壓側是星形連接Y，低壓側是三角形連接d，低壓側線電動勢Eab滯后高壓側電動勢EAB3×30°.數(shù)字3是采用時鐘序數(shù)法進行判定的，將高壓側線電動勢相量EAB看成時鐘的長針，并固定指向時鐘的12點，將低壓側線電動勢相量Eab看成時鐘的短針[3]，短針所指的時數(shù)3就是變壓器組別的標號中的數(shù)字。

1.1 相量表達

先通過畫出各繞組的相電動勢，正方向規(guī)定從尾部指向首部，如X→A，Y→B，Z→C.由于電流的相序以順時針為正，各相量相差120°，為了使EAB指向時鐘12和鐘表方便比對，使ZC水平向右，從而可確定XA和YB.

1.2 判定步驟

嚴格按下面三步進行，所有的連接組別均可判定。

（1）高壓繞組的相量圖

作出高壓側相電動勢的相量圖，并將相量圖的EAB置于鐘面的“12”處（分針）。

（2）a與A重合后畫低壓側的相量圖

使低壓側的a和高壓側的A重合，根據(jù)同一相的相電動勢方向相同或相反，作出低壓側相電動勢的相量圖。

（3）判斷ab指向幾點鐘

連接 ab、AB，以 Eab與 EAB偏置的角度（30°的倍數(shù)）算出時針ab指向幾點鐘，即為該三相變壓器聯(lián)結組的標號數(shù)。

2 變壓器連接組別的判定分析

常用的電力變壓器高壓側一般為星形連接，低壓側可為星形連接或三角形連接，下面分類說明判定方法。

2.1 Yy連接

高壓繞組星形連接，低壓繞組也是星形連接，由于低壓繞組的電動勢和高壓繞組的電動勢會有相位上的差別，因此會有不同的連接方式。

2.1.1 接線圖中同極性端在對應端且同相名稱對應

圖1中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點在首端，且同名，說明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動勢同向。

圖1中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點在首端，且同名，說明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動勢同向。

圖1 Yy0連接組別

（1）高壓繞組的相量圖

高壓繞組為星形連接，根據(jù)前面的規(guī)定，ZC水平向右，X、Y、Z結于一點，電流的相序為順時針，相位差120°可畫出ZC、XA和YB，AB作為分針指向12，如圖1的b中所示。

（2）a與A重合后畫低壓側的相量圖

使a和A重合，由于xa與XA同相位，因此xa和XA在相量圖中方向相同，定出x為XA線上的某一點，由于低壓繞組也為星形連接，因此可定出y、z和x在同一點，再根據(jù)yb和YB同向，過y點作yb平行同向于YB，同樣的方法可作出zc.

（3）判斷ab指向幾點鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab為時針指向12時，為0點或12點，因此連接組別稱為Yy0（或Yy12），此連接組別為星-星的基本連接組別。

2.1.2 接線圖中同極性端不在對應端但同相名稱對應

圖2中a為接線圖，高壓繞組Y連接，低壓繞組y連接，小黑點高壓側在首端，低壓側在尾端，說明高壓繞組XA和低壓繞組xa中的相電動勢反向。

（1）高壓繞組的相量圖

同圖1中高壓繞組的相量圖的作法。

（2）a與A重合后畫低壓側的相量圖

由于xa與XA反相位，因此xa和XA在相量圖中方向相反，定出x為XA延長線上的某一點，由于低壓繞組也為星形連接，因此可定出y、z和x在同一點，再根據(jù)yb和YB反向，過y點作yb平行反向于YB，同樣的方法可作出zc.

（3）判斷ab指向幾點鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab為時針指向6時，為6點，因此連接組別稱為Yy6.

圖2 Yy6連接組別

2.1.3 接線圖中同極性端在對應端但同相名稱不對應

圖3中小黑點都在首端，但是同一相的高低壓繞組名稱不對應，相位發(fā)生了變化。作圖時方法相同，仍然是同一相相比較，作低壓側的相量圖時a圖中使zc和XA平行同向，xa和YB平行同向，yb和ZC平行同向。B圖中使yb和XA平行同向，zc和YB平行同向，xa和ZC平行同向。從而判斷出連接組別分別是Yy4和Yy4.

圖3 接線圖

2.2 Yd連接

高壓繞組星形連接，低壓繞組為三角形連接，由于低壓繞組的電動勢和高壓繞組的電動勢也會有相位上的差別，因此也會有不同的連接方式：

2.2.1 接線圖中同極性端在對應端且同相名稱對應

（1）高壓繞組的相量圖

同圖1中高壓繞組的相量圖的作法。

（2）a與A重合后畫低壓側的相量圖

使a和A重合，在接線圖中低壓側為三角形連接，y和a結于一點，因此a和y都和A重合，由于xa與XA同相位，定出x，c和x相連，所以在相量圖c點和x點重合，zc平行于ZC且同向定出zc，由于b點和z點結于一點可定出b點，yb平行切同向于YB.

（3）判斷ab指向幾點鐘

連接ab、AB，由于AB為分針指向12，ab與AB的夾角為30°，為11點，因此連接組別稱為Yd11，此連接組別為星—三角的基本連接組別如圖4所示。

圖4 Yd11連接組別

其余的類型可用同樣的方法畫出相量圖，從而判斷出連接組別分別為Yd5，Yd3，Yd7.

3 結束語

通過前面的分析，按照時鐘序數(shù)法畫相量圖的三大步驟，根據(jù)同一相是同相位還是反相位作出相量圖，就可確定變壓器的連接組別，為節(jié)省時間，只要記住基本連接組別是Yy0和Yd11，其余都是在它們的基礎上變化而來的，具有以下規(guī)律：

（1）接線圖中同極性端不在對應端但同相名稱對應，相位相差180°，聯(lián)接組別改變6點鐘，即±6點鐘，如 Yy0→Yy6；Yd11→Yd5.

（2）接線圖中同極性端在對應端但同相名稱不對應，相位相差120°，聯(lián)接組別改變4點鐘。

1）若低壓側繞組的端頭的標號由a-b-c改為ca-b，聯(lián)接組別應+4點鐘。如Yy0→Yy4；Yd11→Yd3.

2）若低壓側繞組的端頭的標號由a-b-c改為bc-a，聯(lián)接組別應-4點鐘。如Yy0→Yy8；Yd11→Yd7.

因此只要掌握了上述技巧，可以快速正確地判斷出一些常見變壓器的連接組別。

[1]王偉平，黃 純.一種識別三相變壓器的連接組別的簡易方法[J].高壓電器，2004，40（2）：153-154.

[2]裴金陽.變壓器組別的鐘表表示法[J].中國高新技術企業(yè)，2008，23（079）：90，95.

[3]許 翏.電機與電氣控制技術[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2015.

The Application of Clock Ordinal Method in Rapid Determination of Transformer Connection Group

ZHANG Li-li
（Liuzhou Railway Vocational Technical College，Liuzhou Guangxi 545616，China）

The electric power system will involve the parallel operation of the transformer in the process of conversion and distribution，ask the connection groups to be the same.The connection group of three-phase transformer has many kinds，this paper introduces in detail with the clock ordinal number method of each connection group classification judgment skills，strong applicability，and summarizes some rules，provides a convenient way for students and engineers.

clock ordinal method；transformer；connection group

TM403.2

B

1672-545X（2017）08-0110-03

2017-05-11

2015年度廣西高校科學技術研究項目（桂教科研（2015）2號），無線式電器設備檢測儀的開發(fā)與應用，項目編號：KY2015YB473

張麗麗（1979-），女，河南淮陽人，碩士，講師，研究方向：電機與電氣控制、液壓與氣動控制、PLC控制等。