在使用变压器或其他磁耦合线圈时,经常会遇到两个线圈的正确连接问题,如果连接不正确就有可能将变压器烧毁。但是,要正确进行变压器绕组的连接,必须事先确定好绕组的同名端和连接组别。
二、同名端的确定方法
1.分析法
对两个绕向已知的绕组而言,可这样判断:当电流从两个同名端流入(或流出)时,铁心中所产生的自感磁通和互感磁通方向是一致的。如图1所示,1端和4端为同名端,电流从这两个端点流入时,它们在铁心中产生的自感磁通和互感磁通方向相同。
2.实验法
对于一台已经制成的变压器,无法从外部观察其绕组的绕向,因此无法辨认其同名端,此时可用实验的方法进行测定,测定的方法有交流法和直流法两种。
(1)交流法
将一次、二次绕组各取一个接线端连接在一起,如图中的2(即U2)和4(即u2),并在一个绕组上(图中为N1绕组)加一个较低的交流电压u12,再用交流电压表分别测量U12、U13、U34各电压值。
如果测量结果为:U13=U12-U34,则说明N1、N2绕组为反向串联,即同名端相串联,故2和4为同名端,1和3也为同名端。
如果测量结果为:U13=U12+U34,则说明N1、N2绕组为顺向串联, 即异名端相串联,故2和4为异名端,1和4即为同名端。
 (2)直流法
用1.5V或3V的直流电源,按图3所示连接,直流电源接在高压绕组上,而直流毫伏表接在低压绕组两端。当开关S合上的一瞬间,观察直流毫伏表指针摆动的方向,就可确定变压器绕组的同名端。
如果毫伏表指针向正方向(向右)摆动,则接直流电源正极的端子与接直流毫伏表正极的端子为同名端。
如果毫伏表指针向反方向(向左)摆动,则接直流电源正极的端子与接直流毫伏表负极的端子为同名端。
3.三相变压器绕组同名端的确定
对于三相变压器,其绕组同名端分析判断稍复杂一点,在已知绕向时可用分析法进行确定;不知绕向时可结合下面的方法进行测试确定。
(1)高低压绕组的判定
根据高压绕组阻值大,低压绕组阻值小进行判别。将万用表电阻档测量高、低压绕组的阻值,就可测出三相高、低压绕组来。
(2)同相绕组的判别
在某一高压绕组如U1、U2两端加一交流电压,用万用表交流电压档测各低压绕组两端的电压,其中必有一个低压绕组u1、u2两端的电压最大,并且约等于其他两个低压绕组的电压之和,那么高压绕组U1、U2和低压绕组u1、u2就为同相绕组。同理可判断其他两相的同相绕组。
(3)同相绕组的同名端的判定
同相绕组的同名端的判定方法同前面所述同名端判定方法相同。
(4)高、低压绕组的同名端的判别
将两个高压组的任意两端相串接,然后在另一个高压绕组的两端加一交流电压,分别测量未连接在一起这两个高压绕组的两端电压,再测两个连接在一起的两端电压,(电工之家https://www.dgzj.com)若测得电压绝对值约等于这两个高压绕组的电压之差,则连在一起的两端为同名端;反之,若测得电压绝对值约等于这两个高压绕组的电压之和,则连在一起的两端为异名端。同理,可测另外两个高压绕组的同名端。低压绕组同名端可用同样的方法测出。
根据上述方法可测出三相变压器高、低压绕组的同名端。
三、三相变压器连接组别的判断
两台或多台变压器并联运行时,除了要知道原、副绕组的连接方式外,还需知道原、副绕组对应的线电势(或线电压)之间的相位关系,以便确定各台变压器能否并联运行。变压器的连接组就是用来表征上述相位差的一种标志。
1.变压器连接组标记
由于三相变压器的各相绕组之间可采用不同的连接,使得高、低压绕组中的线电动势具有不同的相位差。三相变压器高、低压绕组线电动势相量间的相位差,不仅决定于三相绕组的连接方法,而且还与绕组的绕向和绕组首、末端的标记有关。高、低压绕组线电动势之间的相位差,决定于相电动势之间的相位差,所以,要先研究变压器的连接,弄清高、低压绕组间相电动势间的相位差。
无论单相变压器还是三相变压器的高、低压绕组,都是绕在一个铁心柱上,当高、低压绕组的同名端同时标为首端或末端时,这时高低压绕组相电动势同相位。如果取高、低压侧绕组的异名端同时标为首端或末端,则高、低压侧绕组相电动势相位反相。
三相变压器的连接组标号不仅与绕组的同名端及首末端的标记有关,还与三相绕组的连接法有关。通过三相变压器的连接图可以画出它的相量图,根据相量图可以得出变压器的连接组标号。也可以通过连接组的标号,画出变压器的连接图。
2.变压器连接组别的判断
绕组的连接图可按传统的标志方法,高压绕组画于上面,低压绕组画于下面。根据连接图,用相量图可确定连接组的标号。要判断变压器连接组别,一般可按下面的方法进行。
第一步测出高、低压绕组首端或末端的极性(是同名端或异名端)。
第二步测绘出高、低压绕组的连接方式(是星形或三角形连接)。
笫三步标出连接图中高、低压侧绕组相电动势的正方向。
第四步作出高压侧的电动势相量图,将相量图的V点放在钟面的“12”点,U、V、W三点按顺时针方向排列。
笫五步作出低压侧的电动势相量图,以高、低压侧同一铁心柱上绕组的相电动动势之间的相位关系,来确定低压侧相电动势的位置,此时u点必须和高压侧的U点重合。
第六步根据高、低压绕组线电动势的相位差,确定联结组的标号。
例如测得三相变压器的高、低压绕组的异名端作为首端,高、低压侧绕组都是星形连接,如图4(a)所示,高、低压绕组各对应的相电动势相位相反,此时高、低压绕组线电动势ÈUV和Èuv相位也相反,高压绕组线电动势指向时钟“12”点,则低压绕组线电动势指向时钟“6”点,得连接组为Y,y6。
对于其它的连接组别也是同样的分析方法。例如把Y,y0连接组的低压绕组端头标志改变一下,把v1改成u1,w1改成v1,u1改成w1,每个相量都顺移1200,便可得到Y,y4连接组。对于已经制造好的三相变压器,可以先测首端的极性,确定其连接方式,然后再画出高、低压绕组的线电动势相量图,最后确定其连接组别。