三相变压器的联接方式和联结组别的判定方法(2)

中间的图形是文献1（现行美国大学课本）中采用的画法；右面的图形则是在国际电工委员会（IEC）制定的电力变压器标准IEC 600761-1999中提供的画法。我国已经全盘采纳了这个标准，标准代码是GB 1094-1。

不论采用哪种画法，总是要把高压绕组画到上方；把低压绕组画到下方的。

由图5可见，在前两种画法中，都把同极性和端子名称表示出来了，是“减极性”还是“加极性”一目了然。从图中的标注方法看，都是按“减极性”标注的。但是，在IEC的画法中则没有把同名端标出来。但是，从所给出的标记中可以看出，IEC的标准也都是按“减极性”画的。

另外，在美国课本的接线端子标志中，把高压侧的端子上都加“H”（High），因为判别联结组的组别时，是以高压端为基准的。 当把高压侧结成Y形，把低压侧也结成Y形时，我们就说这是Y-Y形结线；当把高压侧结成Y形，把低压侧结成三角形时，我们就说这是Y-?形结线；当把高压侧结成三角形，把低压侧结成Z形时，我们就说这是?-Z形结线。 在上述的每种结线方式中，又有多种结线方法可选。例如，在Y-Y形结线类型中有6种结线方法；在Y-?形结线和?-Y形结线类型中也各有6种结线方法。同样，在Y-Z和?-Z结线中也各有6种结线方法。 不过，基于安全、经济和实用的角度出发，许多结线方法是不宜采用的。例如，当用高压进行远距离输电时就，为了经济，高压侧就不应该采用三角形结线；当用三台单相变压器组成三相变压器组时，为了避免三次谐波的影响，就不能采用Y-Y 形结线；为了安全，在某些情况下必须把中性点引出来等等。

在我们国家的相应规定中，目前生产的变压器型号中，其组别编号只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0等5种。

其中的Yyn0联结组是在低压侧引出中性点，便于220V电器用户使用；YNd11主要是供高压输电使用。

2. 表示联结组别的数字符号

我们知道，对于单相变压器来说，高压侧的电压跟低压侧的电压之间的相位差，不是零度，就是180度。但是，对于三相变压器来说，情况就要复杂得多。它们之间的相位差在零至330度之间。间隔是30

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度。

所谓三相变压器的结线组别，就是给变压器的各种结线方法编的号码，从这些号码就可以知道变压器是怎样结线的。

因此，判别三相变压器组别的工作，就是判别高压端的电压跟低压端的相应电压间的相位差是多大的问题。具体说，三相变压器的组别编号是根据低电压的相位落后于对应的高电压的相位角是多少而定的，跟一次侧和二次侧无关。

怎样区分和表示不同的联结方法呢？根据变压器的国际标准(IEC 60076-1)和国内标准（GB 1094.1-1996）的规定大体是：三相变压器联结方式的编号是由字母和数字两部分组成的。例如：Yy4、Yd11、Dy11、YNd11等。其中的字母表示结线方式；数字表示结线的组别。具体介绍如下：

根据国际标准和国家标准的规定：“变压器高压、中压、低压绕组联结字母标志应按额定电压递减的次序标注”。在这里，要特别注意的是“按额定电压递减的次序标注”，而不是“按原边和副边的次序标注”。所以，当结线方式标志的排序为YNd时，并不是说一次侧一定是高压Y结线。

具体说： Y形、三角形和Z形（也叫曲折形）结线的高压绕组用大写字母Y、D和Z分别表示；对应的低压绕组分别用小写字母y、d和z表示。

对于Y形结线来说，高压侧的中性点引出线用大写的N字表示；低压侧的中性点引出线用小写的n字表示；

对于自耦变压器的低压绕组用auto或a表示。

例如：Dyn表示高压绕组是三角形结线；低压绕组是Y形结线，并有中性点引出；

YNyn表示高压绕组是星形联结，低压绕组也是星形联结，而且两个绕组都有中性点引出；

YNautod或YNad表示由三台单相自耦变压器合组成星形联结，有中性点引出，且有三角形连接的第三绕组。

3. 表示三相变压器联结状况的标号

根据国际和国内标准的规定，三相变压器结线的组别是用时钟上时针的位臵表示的。这种方法的最大特点是把高压侧的相量作为基准，并把它定位在时间为零点的位臵。把低压侧的相量作为时针对待。

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如果低压相量落后高压的相量是30度，就相当是1点钟，因此，这种结线的组别编号就是“1”。又如，当低压侧的相量落后高压侧的相量是330度时，就相当是11点钟，因此就把这种结线的组别编号为“11”。

用什么相量作为比较的标准呢？在国内的书刊中，大都是用线电压的相量作比较的。而且是以AB 相的电压作比较标准。具体说：如果低压的线电压Vab落后高压侧的相

应相量VAB以270度的话，它的组别编号就是“9”。但是，近几年的国际、国内标准都是采用相电压进行比较的方法。具体说是用相电压Van落后VAN的角度来判定组别。文献1就是采用这种方法的。

但是，问题来了：对于三角形结线来说，相电压就是线电压，那么，究竟采用哪个电压作相电压呢？解决方法是：把表示三角形结线的等边三角形相量的顶点a角做一个平分线，把这个平分线的相量就当作是A相的相电压。这当然是认为社定的。

例如，图5是Yd结线的两个相量图的 图6 用相电压表示结线组别示意

组合。显然，这是把低压侧的线电压Vab绕

组跟高压的A相电压绕组共同缠绕在同一个芯柱上的情况。为了求出低压侧的假想相电压Van，必须把a角平分。由此可以知道：低压侧的相电压落后高压侧的相应相电压以30度。也就是说，这种结线的组号是“1”。如果想全面写出这种结线的代码就是Yd1。美国国家标准中规定，Yd形变压器就是采用Yd1。我国则采用Yd11。

三．三相变压器结联组别的判定方法

因为本文是文献1的学习笔记，所以本文将以文献1的方法作为讨论的基础。这种方法的最大特点是用相电压作比较。三角形结线时的相电压是假想的。此外，作者根据这种基本画法，也提出了简化画法，供参考。

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1. Y-d形结线的变压器联结组别的判定方法

例1：设Y-d形结线的三相变压器如图7的（a）图所示，怎样判别其结线组别呢？

答：文献1介绍的方法大体是这样：

步骤1：画高压侧相量图 设三相电压对称，画出高压侧的三相正序相量图，并使相电压VAN平行于X轴；（效果见图b）

图7 画相量图求结线组别

步骤2：画低压侧相量图 画低压侧的三角形相量：因为从图（a）可以看出：电压Vab是跟VAN同相。因此，相量Vab是跟VAN同相的。同理，相量Vbc是跟VBN同相的；相量Vca是跟VCN同相的。这样，低压侧的三角形结线的相量就画出来了（见图c）。在这里，要特别注意的是：相量下标中的第一个字母是代表相量箭头儿的方向的，但是，在图中没有画出箭头儿。

步骤3: 求假想的相电压Van 从三角形的中心向三角形的顶点a作一条引线。这条线就是假想的相电压Van。见图（c）； 步骤4：求Van落后于VAN的角度 从三角形的中心引一条平行于VAN的平行虚线(见图c)，这条线就代表高压侧的A相电压VAN。

由图（c）可见，这种接线方式的低压侧“相电压”落后于高压侧的A相电压的角度是30度，因此，图7（a）所示的三相变压器的接线组别属于“1组”，因此，其联结方式的标号是Yd1。

这种画法是文献1给出的画法，也是本文介绍的基本方法。 例2：对例1还有更简单的画法吗？

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答：作者认为，还可以把画法更简化一下。例如，对于图7所示的变压器组别可以用下述方法判断：

步骤1：在X轴上画出VAN（有箭头儿，但是，其他两个相电压可以不画）；

步骤2：因为跟高压端A相电压接在同一个芯柱上的低压是Vab，所以，要把它画得跟VAN平行并重合。但是，一定要注意箭头方向。

图8 Y-d1结线相量的简易画法

步骤3：既然等腰三角型的a点和b点都定下来了，剩下的c点就应该按abc的正相顺序画出来；

步骤4：作a角的平分线，并把它延长后，即可得低压相量Van。可以看出，它落后对应的高压的角度是30度。因此，这种结线方式的标号是Yd1。

我认为，这种简化画法的特点是把高压相量和低压相量画到一个图上了。优点是简单（高压端只画一个电压VAN即可）、直观（相位差用一个图显示，而且画出了箭头）。

例3：一台三相变压器，其一次是三角形结线，10.5 kV；二次是Y形结线，电压为110 kV，其联结图如下图所示，请用简化法找出其联结标号。

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