变电站Z形接线变压器介绍

Z型变压器知识摘要

变压器绕组接线方式有星（Y）型、三角（D）型和曲折（Z）形几种。星形和三角型接线方式的变压器的变比测量较为方便，而曲折型接线方式的变压器由于其绕组联结方式的特殊性给变比测量带来了一定困难，本文通过对曲折型接线方式变压器的原理、联结组别及相量图的分析，结合实际工作中的测量经验，为该型接线方式变压器的变比测量提供一套行之有效的测试方法。

一、结构原理

Z型接线变压器在结构上与普通三相芯式电力变压器相同，只是每相铁芯上的绕组分为上、下相等匝数的两部分，接成曲折形连接。根据接线方式的不同，又分为ZN，yn1和ZN，yn11两种形式。图1所示为ZN，yn11接线方式的变压器绕组联结图。

Z型接地变压器同一柱上两半部分绕组中的零序电流方向是相反的，因此零序电抗很小，对零序电流不产生扼流效应，当Z型接地变压器中性点接入消弧线圈时，可使消弧线圈中补偿电流自由地流过，因此Z型变压器广泛用于

10-35KV电网中性点接地变压器。

由图1可见A相铁芯柱上套有高压线圈AAm、YmN和低压线圈an，B相和C相铁芯柱上相应套有BBm、ZmN、bn和CCm、XmN、cn，各线圈上的电压相应的分别为UA1、UA2、Ua，UB1、UB2、Ub，UC1、UC2、Uc。A、B、C三相高压绕组分别由线圈AAm和XmN、BBm和YmN、CCm和ZmN联结而成，各线圈绕向相同，极性相反。

由上述分析可知高压侧相电压：

UA= UA1+（-UC2）

UB= UB1+（-UA2）

UC= UC1+（-UB2）

根据高、低压侧各线圈的绕向及其相互联结方式并以低压侧电压Ua、Ub、Uc为基准作高低压侧电压相量图，如图二所示

二、变压比及联结组别分析

Z型接线变压器档位切换机构与普通三相电力变压器相同，一般由5个电压调节档位构成，根据运行需要通过调节分接连片选择合适的电压比，第3

档为额定档位。以长沙水渡河变电站#1接地变为例，该变压器作为10KV系统接地变，同时兼作站用变使用，铭牌如下：

型号：DKSC—630-100/10 相数：三相

额定容量：500/100 KVA 频率： 50 Hz

零序阻抗：5.38Ω/相接线组别： Znyn11 电压比：10.5×(1±2×2.5%)KV/400V

生产厂家：上海思源电气股份有限公司

由Z型接线变压器相量图（图2）可知：

额定档位(第三档)计算变比K=UAB/Uab=10500/400=26.25

根据变压器联结组别时钟表示法的定义, 把高压绕组线电势作为时钟的长针，永远指向“12”点钟位置，低压绕组的线电势作为短针，从图2的相量图中可以看出低压侧Uab超前高压侧UAB 30º,指向11点位置,所以该变压器接线组别为ZN，yn11。

从变压器绕组联结图（图一）可以看出，高压侧UAB是高压绕组AAm和XmN、YmN、BBm的连接，在实际的变压比测量中，若测量UAB/Uab的变比将不能有效的反映变压器各相绕组的变压比情况，在被试变压器存在故障时也很难准确的发现故障点。

为此，在现场的测试工作中，我们采用测量UAN/Uac变压比的方法，同理，B相和C相则分别测量UBN/Uba、UCN/Ucb。以UAN/Uac为例：

额定档位(第三档)计算变比K=UAN/Uac=10500/1.732/400=15.16

从图2的相量图中可以看出高压侧相电压UAN与低压侧线电压Uac同相位,低压侧时针指向12点位置,所以此时测出的组别应为12组。