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三相变压器鉴定方法

来源:-- 作者:-- 浏览:434

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摘要: 0引言 三相变压器广泛应用于各种电气设备和交流供电场合, 其高、低压绕组有多种不同的联接方式。 绕组的不同联接方式不仅导致电路结构不同, 而且关系到变压器电磁量的谐波问题以及并联运行等问题。 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

    0引言

    三相变压器广泛应用于各种电气设备和交流供电场合, 其高、低压绕组有多种不同的联接方式。 绕组的不同联接方式不仅导致电路结构不同, 而且关系到变压器电磁量的谐波问题以及并联运行等问题。 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。

型号 厂商 价格
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