变压器Y,d接线组别联接技巧

2015-03-27国网吉林省电力有限公司培训中心李井阳贾建夫李鸿博

电子世界 2015年18期

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1 引言

对于变压器Y,y和D,d的接线组别，当给定几点钟接线，需要反推绕组的连接关系时，只要知道它们的0点钟接线和6点钟接线的联接，再通过相位的每次前移或后移，实现相差4个点钟即120º的相位输出，就能得到所有偶数点钟接线组别。

对于变压器Y,d的接线组别，只要知道它们的11点钟接线和1点钟接线的联接方法，同样通过相位的前移或后移，得到所有奇数点钟接线。研究Y,d接线方法的论文很多，而本文的联接技巧到目前为止还没有见到。即根据已知的几点钟接线，利用相量图及三角型接线（以下称角接）的线电压与相电压大小相等的关系，很容易找出Y,d联接关系。

2 变压器Y,d接线组别分析

以三相双绕组变压器Y,d联接的11点钟接线、1点钟接线以及7点钟接线为例进行分析。定义各绕组相电压的参考方向都由同极性端指向另一端。原绕组用大写字母表示，副绕组用小写字母表示。

2.1 Y,d11接线分析

首先画出变压器Y型接线的原绕组（包括同极性端，下同），由左到右的首端(指同极性端，下同)依次为A、B、C，对应的末端分别为X、Y、Z且联接在一起的三相星型接线（以下称星接）。对于角接的副绕组，画出无联接关系、三个独立由左到右首端依次为a、b、c，对应末端分别为x、y、z的三相副绕组。标明原、副绕组每相相电压参考方向由首端指向末端，以及原、副绕组线电压uAB、uab的参考方向。在不考虑变压器绕组内部阻抗压降的前提下，三相变压器的每一个铁芯柱上各绕组相电压之间的相位总是一致的。按原绕组线电压uAB相量指向0点钟的习惯，画出uAB的相量、以及原、副绕组中三相相电压的相量。

根据接线组别定义，在副绕组相量图中画出原绕组线电压uAB的相量和比其超前30º的副绕组线电压uab的相量，即Y,d11接线原、副绕组的两个线电压，如图1。之后，在图1的副绕组相量中找出与副绕组线电压uab相量平行（一定有相位相差0º或180º的相电压，否则不会存在这种接线组别，三相共六种）的副绕组相电压，即ub，也就是uby。而且b相相电压uby的相位与线电压uab的相位反相，又因副绕组角接，所以大小相等，即uab=-uby,也就是uab=uyb。等式中的角标都是副绕组接线图中的各端点。

图1 变压器Y,d11接线图

从等式uab=uyb中得知，只要将副绕组中对应这两个角标首、末端的位置分别联接在一起，就基本完成了联接。由于两个角标的后一个字母都是b点，所以只要将两个电压的前一个角标a点和y点直接联接在一起即可。而这两个点分别是a相绕组的首端a点、b相绕组的末端y点。再依次联接其它端点，就能得到所需要的Y,d11接线的联接关系。如图1所示。

2.2 Y,d1接线分析

Y,d1接线分析及画图过程与Y,d11接线的分析方法一样。首先画出星接原绕组、三个独立的副绕组以及它们各相相电压参考方向和对应的相量、原副绕组线电压uAB、uab的参考方向和uAB的相量。

根据Y,d1接线组别的定义，在副绕组的相量图中画出原绕组线电压uAB相量和比其滞后30º的副绕组线电压uab的相量，之后，找出与副绕组线电压uab相量平行的副绕组相电压ua，也就是uax，如图2。由于a相相电压uax的相位与线电压uab的相位相同，又因为是角接，故大小相等，即uab=uax。

从等式uab=uax中得知，将b相绕组的首端b点，与a相绕组的末端x点，即两个电压的末端b点与x点直接联接起来，再依次联接其它端点，就得到所需要的Y,d1接线的联接关系。如图2所示。

图2 变压器Y,d1接线图

2.3 Y,d7接线分析

对于Y,d7接线，按常规方法，只将Y,d11接线图中副绕组的首端和末端共六个字母前移一相，即相位前移120º或前移4个点钟，就可直接得到Y,d7接线。同时副绕组的三相相电压ua、ub、uc和线电压uab随之改变位置即可。如图3所示。

对于变压器Y,d接线，只有Y,d11接线和Y,d1接线时，副绕组的首端a、b、c才与原绕组的首端A、B、C分别在同一铁芯柱上。其它4种接线组别，都不在同一铁芯柱上。因此，接下来的方法是适用于变压器所有Y,d接线的通用分析方法。

图3 变压器Y,d7接线图

首先画出星接原绕组以及A、B、C三相相电压、线电压uAB的参考方向和对应的相量，三个独立、无联接关系的副绕组以及没有具体相别的三相相电压参考方向（前已述及由绕组的同极性端指向另一端）及其相量（分别与原绕组A、B、C相电压同相）。根据Y,d7接线组别定义，在副绕组相量图中画出原绕组线电压uAB的相量和比其滞后210º（30º×7）或超前150º（360º-210º）的副绕组线电压uab的相量，如图4所示。由以上分析可知，当给定几点钟接线之后，图4中所有内容都能画出。其中不同的仅仅是副绕组线电压uab的相位而已。也因为这点，接下来就要找出与副绕组的线电压uab相量平行的某一相副绕组。从副绕组相量图中直接看出，这一相是：与原绕组A相在一个铁芯柱上的那相副绕组，而且相位相反。

图4 变压器Y,d7接线已知部分图

在接线图中，由于电压的参考方向都是由角标的前一个字母（首端）指向后一个字母（末端），又因为两个电压相位相反，所以，线电压uab所指向的末端b点，就是与原绕组A相在一个铁芯柱上的副绕组的首端b点，这相副绕组的末端一定是y点，而y点也一定与线电压uab的首端a点相联接（因为线电压与相电压大小相等）。若再找到副绕组的a端点，这个联接关系基本就完成了。

由于变压器输入、输出的电压都是正相序，所以，当三相副绕组中的一个首端被确定是哪一相之后，另外两相也就按照a→b→c→a的顺序确定下来。由于与原绕组A相在一个铁芯柱上的副绕组首端为b点，所以与B相、C相分别在一个铁芯柱上的副绕组首端就分别为c点、a点，对应副绕组的末端为z、x。再将前边分析的y点与a点联接在一起，以此顺序再联接其它各点，最终完成联接。也只有在副绕组的首端a点、b点确定之后，才能在副绕组的接线图中标出线电压uab的参考方向。至此全部完成，如图3所示。