三相变压器的联接方式和联结组别的判定方法

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。在国家标准中把用于连接电网络导线的端子称为线路端子。高压绕组的线路端子通常是用大写的A、B、C或U、V、W表示；低压绕组的线路端子通常是用小写a、b、c或u、v、w表示。见下图。

图1 三相变压器的线路端子及其标记

通常把跟线路端子连接的绕组那端称为首端（或始端），在我国，线路端子的符号就是绕组的首端符号。也就是说，首端没有专门的符号。把同一个绕组的另一端称为尾端（或末端），高压绕组的尾端通常用大写的X 、Y 、Z 表示；低压绕组的尾端通常用小写的x 、y 、z 表示。见图1，这是我国的标记方法。

但是，在文献1中，高压侧的首端是另有符号的。所用的符号是C B A 321H 、H 或H 和H 、H H 和表示；低压侧则用C B A 321X X 、X 或X 和X 、X 和表示。尾端则没有专用符号。这点跟我们国家不同。见上图的右图。

2. 两个绕组的同名端

在交流电路里，变压器的感应电压方向是跟绕组的缠绕方向紧密相关的。但是，当画电路图时，不便画出绕组的绕线方向，怎么办呢？用标出同名端的方法来解决。什么是同名端呢？请看下图：

图2 绕组的同名端标记

图中画的是变压器的部分铁芯和缠绕在铁芯上的绕组，黑点是极性标志。有四种情况。图（a ）是把绕制方向相同的两个绕组的始端作了标记（黑点）；图（b ）的两个绕组的总体绕向虽然是相反的，但是，从上面绕组的始端和下面绕组的末端看，绕组的绕向还是相同的，因此，它们也是同名端。

可见，从绕组的缠绕方向看，可以这样决定同名端：处于同一铁芯柱上的两个绕组中，实际缠绕方向相同的两个端子就称为同名端。

对图（c ）和图（b ）那样的绕制情况，用绕制方向判断同名端比

较困难，可以用右手螺旋定则来判断。方法是：两个端子通入同一个电流时，绕组所产生的磁通是同向的，因而是相加的。这样的两个端子就是同名端。图中的细线就表示了磁通方向。

可见，同名端除了能表示上述两个特点（表示绕组的缠绕方向相同和表示通电流后磁通相加）外，还可以表示：

①如果把瞬变电流加到一个端子后，另一个绕组的同名端的电位会提高。电流如果是从一侧的同名端进入，则从另一侧的同名端流出；

②如果有一个交变磁通跟这两个绕组交链时，根据楞茨定律可知，在两个绕组感生的电压是同相的；

③如果在一个绕组上供以电压，会在另一个绕组上感生一个同方向的电压。

用上述方法标志同名端的方法，习惯上称为“减极性”表法。也称为“I,i0”联结法。

应该说明的是：在图2中，不打黑点的另一对端子之间也称为同名端。如果把上图中的黑圆点全部易位，也还是“减极性”标法。可见，同名端取决于两个绕组的绕线方向。绕线方向相同的两个端子就是同名端。如果两个绕组绕向相反，可以把同名端标志也标反（见图2的b图），这样标法还是同名端标法。

还有一种标注法称为“加极性标注法”，也称I,i6联结法。这种标注法的特点是把绕组绕制方向相反的两个端子作为同名端。例如，当将图2中的同一铁芯柱上的其中一个圆点换一下位置，就变成“加极性”标注法了。

因为目前的三相变压器大都是采用“减极性”标志的，所以，已经很少有人再提“加极性”和“减极性”的概念。但是，在本文的第四节也介绍了一下“加极性”的应用问题。

3.首尾端和同名端的关系

从定义来看，首端、尾端跟同名端似乎没有什么关系。但是，当判断结线的组别时，必须综合考虑不同端子的不同用途。另外，当首

端确定以后，在“减极性”的情况下，人们都是要把极性标志加到高压和低压绕组的首端的。在“加极性”的情况下，人们都是选择高压的首端和低压的尾端作为同性端的。

4.同名端的测试方法

如果在变压器上的极性没有标志或标志不清楚时，可以通过简单试验确定。当用直流法测定时，可用下图的结线方法。图中的E 是干电池；K 是开关。

图3 用直流法检验变压器绕组的极性

当把开关K 闭合的瞬间，如果电压表（或直流毫伏表、毫安表）的指针向正方向偏转，就说明极性标志正确，是“减极性”。否则是“加极性”。

理由：如果变压器绕组是按“减极性”标志的，当电流1I 从一个

绕组进入时，电流2I 会从另一个绕组的同名端流出。

也可以采用交流方法试验，其结线如图4所示。当电压表V2的读数低于V1时，表明图中的极性标志是正确的。如果电压表V2的读数高于V1时，表明图中的极性标志是不正确的，应该是“加极性”的。

理由：如图4那样标注时，是“减极性”标注。这样，变压器两个绕组上的电压21u u 和就应该是同相的。当把非极性端短路时，电压

表2V 所测量的就是两侧电压之差，即读数V2小于读数V1 。否则，

是加极性。