三相变压器鉴定方法
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。
