變壓器連接組別

1、變壓器的連接組別變壓器的同一相高、 低壓繞組都是繞在同一鐵芯柱上， 并被同一主磁通鏈繞， 當 主磁通交變時，在高、低壓繞組中感應(yīng)的電勢之間存在一定的極性關(guān)系 同名端： 在任一瞬間， 高壓繞組的某一端的電位為正時， 低壓繞組也有一端的電 位為正，這兩個繞組間同極性的一端稱為同名端，記作“”。 變壓器聯(lián)結(jié)組別用時鐘表示法表示規(guī)定：各繞組的電勢均由首端指向末端，高壓繞組電勢從A指向X,記為“ eAX” , 簡記為“ eA” ，低壓繞組電勢從a指向x，簡記為“ Pa”。 時鐘表示法：把高壓繞組線電勢作為時鐘的長針，永遠指向“12”點鐘，低壓繞組的線電勢作為短針，根據(jù)高、低壓繞組線電勢之間的相位指向不同

2、的鐘點。確定三相變壓器聯(lián)結(jié)組別的步驟是： 根據(jù)三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式（丫或y、D或d）畫出高、低壓繞組接線圖（繞 組按 A、 B、 C 相序自左向右排列）； 在接線圖上標出相電勢和線電勢的假定正方向 畫出高壓繞組電勢相量圖，根據(jù)單相變壓器判斷同一相的相電勢方法，將A、a 重合，再畫出低壓繞組的電勢相量圖 （畫相量圖時應(yīng)注意三相量按順相序畫） ； 根據(jù)高、低壓繞組線電勢相位差，確定聯(lián)結(jié)組別的標號。Yy聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有 YyO、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六種聯(lián)結(jié)組別，標號為偶數(shù)Yd 聯(lián)結(jié)的三相變壓器，共有 Yd1、 Yd5、 Yd9、 Yd7、 Yd11 、 Yd3 六種聯(lián)結(jié)組

3、別，標號為奇數(shù)為了避免制造和使用上的混亂，國家標準規(guī)定對單相雙繞組電力變壓器只有II0 聯(lián)結(jié)組別一種。對三相雙繞組電力變壓器規(guī)定只有 Yyn0 、Yd11 、 YNd11 、YNy0 和 Yy0 五種。標準組別的應(yīng)用Yyn0 組別的三相電力變壓器用于三相四線制配電系統(tǒng)中，供電給動力和照明的 混合負載；Yd11 組別的三相電力變壓器用于低壓高于 0.4kV 的線路中；YNd11 組別的三相電力變壓器用于 110kV 以上的中性點需接地的高壓線路中；YNy0 組別的三相電力變壓器用于原邊需接地的系統(tǒng)中；Yy0 組別的三相電力變壓器用于供電給三相動力負載的線路中。在變壓器的聯(lián)接組別中“ Yn”表示一

4、次側(cè)為星形帶中性線的接線，Y表示星形，n表示帶中性線；“ d”表示二次側(cè)為三角形接線?！?1”表示變壓器二次側(cè)的線電壓 Uab 滯后一次側(cè)線電壓 UAB330 度（或超前 30 度）。變壓器的聯(lián)接組別的表示方法是：大寫字母表示一次側(cè)（或原邊）的接線方式， 小寫字母表示二次側(cè)（或副邊）的接線方式。丫（或y）為星形接線，D （或d）為三角形接線。數(shù)字采用時鐘表示法，用來表示一、二次側(cè)線電壓的相位關(guān)系， 一次側(cè)線電壓相量作為分針，固定指在時鐘 12 點的位置，二次側(cè)的線電壓相量作為時針?！癥n， d11 ”，其中 11 就是表示：當一次側(cè)線電壓相量作為分針指在時鐘 12點的位置時，二次側(cè)的線電壓相量

5、在時鐘的 11 點位置。也就是，二次側(cè)的線電壓 Uab 滯后一次側(cè)線電壓 UAB330 度（或超前 30 度）。變壓器接線方式有4種基本連接形式：“ 丫，y ”、“D，y”、“ Y，d ”和“ D， d”。我國只采用“ 丫，y”和“ 丫，d”。由于丫連接時還有帶中性線和不帶中 性線兩種，不帶中性線則不增加任何符號表示，帶中性線則在字母丫后面加字母 n 表示。三相變壓器在電力系統(tǒng)和三相可控整流的觸發(fā)電路中， 都會碰到變壓器的極 性和聯(lián)接組別的接線問題。 變壓器繞組的聯(lián)接組， 是由變壓器原、 次邊三相繞組 聯(lián)接方式不同， 使得原、 次邊之間各個對應(yīng)線電壓的相位關(guān)系有所不同，來劃分聯(lián)接組別。通常是采

6、用線電壓矢量圖對三相變壓器的各種聯(lián)接組別進行接線和識 別，對初學(xué)者和現(xiàn)場操作者不易掌握。 而利用相電壓矢量圖來對三相變壓器各種 聯(lián)接組別進行接線和識別， 此種方法具有易學(xué)懂、 易記牢， 在實用中即簡便又可 靠的特點，特別是對Y/ 和z/丫的聯(lián)接組，更顯示出它的優(yōu)越性。下面以實例來 說明用相電壓矢量圖對三相變壓器的聯(lián)接組別的接線和識別的方法。1用相電壓矢量圖畫出丫/ 接法的接線圖首先畫出原邊三相相電壓矢量 A、B、C,以原邊A相相電壓為基準，順時 針旋轉(zhuǎn)到所要求的聯(lián)接組。如圖1所示，Y/的聯(lián)接組別，順時針旋轉(zhuǎn)了 330。后再畫出次邊a相的 相電壓矢量，此a相相電壓矢量在原邊A相與B相反方向-B的

7、合成矢量上，由 于原次邊三相繞組 A、 B、 C 和 a、 b、 c 相對應(yīng)，我們把次邊 a 相繞組的頭連接 次邊 b 相繞組尾，作為次邊 a 相的輸出線，由此在三角形接法中，只要確定了 次邊 a 相的連結(jié)， 其他兩相的頭尾連接順序和引出線就不會弄錯。 因此根據(jù)原次邊相電壓矢量便可畫出丫/Il組接線圖，如圖2所示圖I Y/A-U相電壓矢量圖A B芻2 Y/A-tl#線附2用相電壓矢量圖來識別丫/ 接法的聯(lián)接組別如要識別圖3所示的Y/接法的聯(lián)接組別，首先畫出原邊相電壓矢量 A、B、C，根據(jù)圖3的接線圖可以看出，次邊a相繞組的尾連接C相繞組的頭作為次邊a相的輸出線，由于次邊a與原邊A同相位，我們把

8、次邊a相相電壓矢量畫在原邊相電壓C和-A的中間，以原邊A相為基準，順時針旋轉(zhuǎn)次邊a相，它們之間的夾角為210。，由此這個接線圖是Y/厶7組，見圖4。囹3 Y/A錢圖圖4 /應(yīng)接線圖的相電圧矢盍圖3用相電壓矢量圖畫出 /Y接法的接線圖首先畫出次邊a、b、c三相相電壓矢量圖，以次邊a相相電壓矢量為基準，逆時針旋轉(zhuǎn)到所要求聯(lián)接組，再根據(jù)此矢量圖畫出該組別的接線圖。如圖5所示，先畫出厶/Y-5組的矢量圖，再逆時針旋轉(zhuǎn)150。，畫出原邊A相相 電壓矢量，此A相相電壓矢量上，因此根據(jù)此矢量圖便可畫出 /Y-5組的接線圖可知，次邊a、b、c三個頭作為a、b、c三相的輸出端，原邊 A的尾C的頭,B的尾接A的頭

9、，C的尾接B的頭分別作為A、B、C三相的輸出端，見圖6。a b c圏,A/Y-5相電莊矢量圖圖6 丹5接線圖4用相電壓矢量圖，識別 /Y接法的聯(lián)接組別首先畫出以次邊a、b、c三相電壓為基準的矢量圖，再根據(jù)原邊繞組的接法，只要將A相畫在次邊矢量上，以原邊 A相順時針旋轉(zhuǎn)到次邊a相之間的夾角是多少，就知道該 /Y的接線圖它屬于第幾組。如圖7所示，識別圖中 /Y的接線圖它屬于幾組，根據(jù)上面的方法，畫出次邊a、b、c三相相電壓矢量圖，從接線圖中可以看出原邊 A相繞組的頭連接B 相繞組的尾作為原邊 A相引出線，因此我們把原邊相電壓矢量 A畫到次邊矢量 a和-b中間，而次邊C相繞組的頭作為次邊a相輸出，因

10、此我們把次邊矢量 C 當成是矢量a調(diào)相來使用，然后以原邊 A相順時旋轉(zhuǎn)到次邊a相，它們的夾角為270。，因此這個接線圖為ZZY-9聯(lián)接組，見圖8圖7 丫接線圖 圖8 丫接線圖的相電壓矢量圖由此可見，用相電壓矢量圖來對三相變壓器各種聯(lián)接組別進行接線和識別的方法簡單易學(xué)，卻在現(xiàn)場實踐過程中具有很高的實用價值。什么電容電流會滯后電壓 90度？為什么電感電流會超前電壓 90度？零狀態(tài)時的電容器，也就是其中沒有電場能量，剛一接入電路時，兩端 沒有電壓，相當于短路，電流可以通過，并在兩極間逐步建立起電壓，同時 儲存電場能量，當兩端的電壓等于電源電壓時，電流中斷，相當于開路，所 以是先有電流后有電壓，也就是

11、說電容電流超前于90度.零狀態(tài)時的電感線圈，也就是其中還沒有磁場能量，剛一接入電路時，線圈兩端有電壓，等于電源電壓，而沒有電流，相當于開路，隨著磁場的不 斷建立，兩端電壓逐步減小，電流逐漸增大。也就是先有電壓后有電流。所 以電感電流會滯后于電壓90度。功率因數(shù)表的超前與滯后功率因素表顯示的超前與滯后，反映了線路中電壓電流的相位關(guān)系。 滯后，是常見的情況，表示電流的相位滯后于電壓的相位， 說明線路是感性的，以電動機類的負載為主。超前，是少見的情況，表示電流相位超前電壓相位，說明線路呈現(xiàn) 容性，負載中電容過大，一般出現(xiàn)在電容補償補過頭了。正常的負載少見容性的 功率因素超前，通常會使電網(wǎng)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)

12、象，容易產(chǎn)生震蕩，造成電網(wǎng)故障， 故要盡量不免出現(xiàn)超前。 如果線路中沒有容性負載，功率因素顯示超前，通常 是表計的接線有問題，否則就是表計壞了。同步電動機的功率因數(shù)一 增加它的勵磁電流，電動勢E0就增大，同步電動機就會在過勵狀態(tài)下運行。這時，同步電動機定子電流越前端電壓（即為電容性），反電勢 -E0 比較大，電 動機從電網(wǎng)吸取容性電流和容性無功功率， 或者說向電網(wǎng)發(fā)出感性電流和感性無 功功率。正好補償了附近電感性負載的余姚， 使整個電網(wǎng)的功率因數(shù)得到了提高。二減小同步電動機的勵磁電流，-E0就減小，同步電動機就在欠勵狀態(tài)下運行。這時同步電動機從電網(wǎng)吸收感性電流， 對電網(wǎng)來說， 就是增加了電感性

13、負載， 使 負載需要的感性無功電流增加，降低了整個電網(wǎng)的功率因數(shù)。因此同步電動機一般不在欠勵狀態(tài)下運行，是按照過勵的運行條件設(shè)計的。 同步電動機的勵磁電流不能過分加大，因為勵磁電流太大會引起定子電流增大， 定子和轉(zhuǎn)子損耗都要增加，使電機的溫升增加。同步電動機接入電網(wǎng)后。 電網(wǎng)電壓和頻率是一定的， 同步電動機從電網(wǎng)吸收的有 功功率的大小由它所帶動的負載大小決定的。 如果負載不變， 調(diào)節(jié)電動機的勵磁 電流，就會使定子電流也發(fā)生變化。同步電動機的功率因數(shù)是由勵磁電流決定的。在交流電路中電壓和電流的相位有三種情況， 當負載是純電阻性質(zhì)時， 電壓和電 流相位相同；當負載是（或含有）電感性質(zhì)時， 電壓相位

14、超前電流； 當負載是（或 含有）容性負載時，電壓相位滯后電流，或者說，電流相位超前電壓，也就是你 說的“容性電流”。如：平常用的異步電機，就是感性負載，用來補償電網(wǎng)功率 因數(shù)的補償電容就是容性負載。換一句話說 ,我們單方面討論電流的關(guān)系，把電壓作為一個對比的定值 ,這個時候 可以表述為 :如是容性負載（電容器），那么他會導(dǎo)致最終電流超前 90 度，如果是電感則產(chǎn) 生最終電流超前 -90 度（即滯后 90 度）反過來說，在平面直角坐標系中， 假設(shè)電壓為 X 軸水平方向，則是否超前則為 Y 軸垂直方向，當為容性負載時為 Y 正半軸部分，感性負載為 Y 負半軸部分 無論是正超前還是負超前 （滯后）

15、都會導(dǎo)致功率因數(shù)下降， 而純阻性負載其超前 角或滯后角是 0 度，這個時候功率因數(shù)為 1 正因為容性和感性具有這種相反的性質(zhì)， 那么當使用電動機等感性負載時， 會導(dǎo) 致嚴重的負超前，這個時候就應(yīng)當使用足夠的電容器進行補償，使其無限逼近 0 度，保證功率因數(shù)無限的逼近 1。總之，功率因數(shù)下降， 無論是正超前還是負超前都回導(dǎo)致下降， 只有為 0 時才是 最高的，而感性負載一應(yīng)用就肯定是負的了。所以就要用電容補償讓他接近0 。超前和滯后 ,對于送電系統(tǒng)而言 ,會導(dǎo)致輸送的有功能量下降 ,無功上升 ,換句話說, 線路已經(jīng)負載 50KW 的功率 ,但事實上由于超前等原因功率因數(shù)下降，線路實際 輸送的能量

16、對設(shè)備做的功可能遠小于 50KW, 比如結(jié)果是 5KW, 那么我們就等價 于用 50KW 設(shè)計容量的線路去帶動一個 5KW 的負載，這對于電網(wǎng)而言 ,這種損 失是不可估量的 .補償?shù)脑捵詈唵蔚恼f，容性超前用電感補償 ,感性滯后用電容補償 ,使其即不超前 也不滯后 .就目前而言，國家規(guī)定的用電設(shè)備功率因數(shù)不能低于 0.9, 否則就會罰款 （或者說 加收損耗的費用 ）,因此很多單位用電時 ,都使用無功補償裝置在設(shè)備自身上補償， 同時也在單位的總線上集中補償 ,一般也都是用繼電器投切電容器的為多 ,畢竟現(xiàn) 在大多都是感性滯后的 .電動機功率因數(shù)為 0.88 ， 電動機是感性負載，是電壓超前于電流。 在電容性的負載力，電流超前于電壓，但都是小于一的。超前或滯后的角度的余弦值就是功率因數(shù)。 純電阻電路由于電壓電流同