【电压矢量法判定变压器组别的应用】三相变压器的连接组别

时间：2019-04-08 03:18:10　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：变压器是变配电室最重要电气设备之一，它的正常运行直接关系到用户的用电质量。本文根据庆阳石化炼油厂变配电室电气调试过程中发现的问题，着重介绍一下用电压矢量法判定变压器接线组别，以及如何用矢量法分析由于变压器连接组别错误而引起的常见故障。以及用矢量法分析变压器连接组别经常出现的问题。
　　关键字：变压器接线组别矢量图
　　
　　两台变压器并列运行是变配电室不停电倒闸操作中一种很重要的运行方式之一，接线组别不同的变压器，由于二次同相位之间压差很大不能并列运行，否则将产生很大的环路电流，严重时会烧毁变压器，所以接线组别相同是两台变压器并列运行必须满足的条件。
　　在新建庆阳石化炼油厂电气试运行阶段，2台变压器投电后进行核相时发现，两端母线同相电压差并不为零(具体数值见实例分析)，通过用电压矢量法分析得出了变压器进线电源相序错误的结论，然后通过故障排除法验证了其正确性。
　　下面我们介绍一下变压器连接组别及电压矢量法分析，然后通过余弦定理导出电压公式，通过实例分析可知电压矢量法在解决问题时易掌握、运用。
　　1 变压器接线组别的概况
　　三相变压器的接线组别共分为12组，每一组都有它相对应的相量图，这12组中6个双数组，6个单数组，变压器一次线圈和二次线圈接线方式不一致的都属于单数组，如我们熟悉的6KV/0.4KV△/Y接线方式Dyn11，它就是典型的变压器11点接线方式。凡是一次线圈和二次线圈接线方式相同的都属于双数组，如Yyn6等连接方式。
　　变压器的接线组别通常用时钟的时针盘度来说明，一个圆周的角度为3600，所以时针的每个格子就代表，组别之间都按顺时针方向，以12点作为基数来计算，如12点和11点之间应是，而不是。变压器这12个组别完全是应用这个规律。
　　2 测定三相变压器接线组别的理论根据
　　三相变压器的接线组别在现场调试时，我们通常用全自动变比极性测试仪，它的测试虽然看起来很简单，但是设备内部软件的计算还是比较复杂的，我们现在以三相变压器接线组别Dyn11为例进行理论分析。
　　2.1 画出接线组别图、端子标示图
　　首先我们画出三相变压器接线组别为Dyn11的一次和二次接线组别端子标示图，图略。
　　从图中可以看出，变压器高压侧为三角形接线方式，低压侧为星形接线方式。
　　2.2 画出接线组别矢量图
　　画出三相变压器接线组别为Dyn11接线方式，图略。
　　2.3 通过矢量图计算
　　矢量图2表示原边和副边线电压三角形相位关系，当A端和a端重叠在一起，设 , ,在△baB中，根据三角形的余弦定理可得：
　　因为在三相变压器连接组别Dyn11中 ,所以可得：
　　
　　所以可得:
　　.
　　同理三相变压器其它连接组别也可以通过上面的推导公式可得。
　　3 变压器接线组别向量变化规律
　　从上述矢量图和电压公式可以看出变压器连接组别的向量变化是具有一定规律可循的。这种规律是以变压器的12组连接组别为基础，变压器的一次和二次的基数变化按时钟改变每转一组，角度随顺时针方向增加300，我们可以根据矢量图的相位关系，用数学中的三角函数推导出电压数值公式。
　　通过总结出的规律，我们在试验前不必记忆很多公式，通过计算推到出的公式，然后进行测量我们就知道该变压器是那一种接线组别。
　　4 实例分析
　　中国石油庆阳石化公司300万吨/年搬迁改造项目电气调试中，两台容量为630KVA,阻抗5.92%，接线组别为Dyn11的干式变压器，高压侧送电以后进行0.4KV母线核相，发现两端同相位压差不为零，具体情况如下：
　　4、1 问题的发现
　　★ Ⅰ段母线A相对Ⅱ段母线A、B、C相电压的测试结果
　　Ⅰ段A相对Ⅱ段A相：247V Ⅰ段A相对Ⅱ段B相：247V
　　Ⅰ段A相对Ⅱ段C相：495V
　　★ Ⅰ段母线B相对Ⅱ段母线A、B、C相电压的测试结果
　　Ⅰ段B相对Ⅱ段A相：247V Ⅰ段B相对Ⅱ段B相：495V
　　Ⅰ段B相对Ⅱ段C相：247V
　　★ Ⅰ段母线C相对Ⅱ段母线A、B、C相电压的测试结果
　　Ⅰ段C相对Ⅱ段A相：495V Ⅰ段C相对Ⅱ段B相：247V
　　Ⅰ段C相对Ⅱ段C相：247V
　　★ Ⅰ段母线A、B、C相相电压及对地电压的测试结果
　　Ⅰ段A相对地及对零：247V Ⅰ段B相对地及对零：247V
　　Ⅰ段C相对地及对零：247V
　　★ Ⅱ段母线A、B、C相相电压及对地电压的测试结果
　　Ⅱ段A相对地及对零：247V Ⅱ段B相对地及对零：247V
　　Ⅱ段A相对地及对零：247V
　　★ Ⅰ段母线线电压测试结果
　　Ⅰ段A相对Ⅰ段B相：427V Ⅰ段B相对Ⅰ段C相：427V
　　Ⅰ段A相对Ⅰ段C相：427V
　　★ Ⅱ段母线线电压测试结果
　　Ⅱ段A相对Ⅱ段B相：427V Ⅱ段B相对Ⅱ段C相：427V
　　Ⅱ段A相对Ⅱ段C相：427V
　　4、2 问题的分析
　　通过以上测试数据不难发现，如果从单个三相变压器使用的情况来说，完全满足使用条件，但如果考虑两台变压器并列运行，我们发现不满足并列条件，因为两段母线同相位之间产生了高达495V的电压差，如果并列运行严重时将会烧毁变压器。所以我们根据现场的实际情况做一下的分析：
　　★ 0.4KVⅠ、Ⅱ段低压母线的相序、相位是否正常；
　　★ 变压器绕组接线组别是否为Dyn11；
　　★ 进线电缆的相序、相位是否正常；
　　4、3 问题的排查
　　★ 投电前做低压连锁自投时已检验0.4KVⅠ、Ⅱ低压母线的相序、相位检查正确。
　　★ 使用电气试验设备HYBC-2全自动变比组别测试仪检查型号为SCB10-630/10变压器接线组别符合国家规范要求。
　　★ 检查变电所Ⅰ段进线馈出开关段至负荷开关侧电缆相序、相位，确认正常。
　　★ 检查变电所Ⅱ段进线馈出开关段至负荷开关侧电缆相序、相位，确认正常。
　　★ 检查Ⅰ段进线负荷开关至1#变压器电缆相序、相位，确认正常。
　　★ 检查Ⅱ段进线负荷开关至2#变压器电缆相序、相位，确认不正常。
　　4、4 问题的解决
　　★ Ⅱ段进线电缆B、C相接反，改正相序。
　　★ 0.4KVⅠ、Ⅱ低压母线再次核相，检查正确。
　　5、问题的总结
　　★ 如果发现0.4KVⅠ、Ⅱ低压母线核相检查不正确，立即把0.4KVⅠ、Ⅱ低压母线开关摇至隔离位置，禁止并列运行。
　　★ 根据现场实测值，分析问题的原因，逐一排查，直至发现问题的根源，最好学会理论联系实际，比如这次发现的问题我们可以先进行理论分析，分析如下：
　　首先我们画出变压器高压侧相序B、C相相反时连接组别端子标示图，图略。
　　从变压器高压侧相序B、C中，可以看出变压器高压侧三角形接线中AC线电压对应低压侧星型接线a相电压，高压侧CB线电压对应低压侧b相电压，高压侧BA线电压对应低压侧c相电压，根据这一原则我们可以做出变压器高压侧B、C相接反以后的连接组别为Dyn1矢量图。
　　参考文献：
　　[1]电气设备试验技术问答。北京：中国电力出版社，2001
　　[2]湖南电力试验研究所.高压电气设备试验方法.北京：水利电力出版社，1984
　　[3]甘肃电力工业局.电气试验.北京：中国电力出版社，1998
　　[4]电力变压器故障分析与技术改进 .中国电力出版社 2004.4

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