来源：变压器技术杂志
浅谈10kV三相电力变压器初级绕组的改压原理和方法
摘要：电力系统中使用的变压器叫做电力变压器，它是组成电力系统的重要设备。电力变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的三个绕组组成，接电源的绕组为原绕组（或称原边或初级），与负载相接的绕组为副绕组（或称副边或次级）。三相变压器的原副边绕组都可接成星形或三角形，这两种接法规定用Y与△来表示，无论哪一种接法都有一定要求，切不可随意连接。现结合吕合煤业实践，对变压器初级绕组的改接原理及方法进行论述。
关键词：电力变压器；初级绕组；连接方法
0 引言
楚雄州吕合煤业有限责任公司于2009年5月进行了高压供电系统的升压改造，供电电压由原来的6 kV升为10 kV。升压改造后，为满足原来6 kV供电的3台电动挖掘机工作，又配置了一台10 kV变6 kV容量为1 250 kVA的厢式变压器，专门为采场的用电设备提供6 kV的电源。这就使我公司的高压供电系统存在着两种电压等级—6 kV和10 kV，带来的问题就是电力变压器一次侧必须要适应这两种电压等级，有时接10 kV，有时接6 kV。在供电系统升压改造前，所有的电力变压器一次侧接法均为△形，电压6 kV；升压改造后对出厂设计电压为10 kV的变压器一次侧进行了改接—接为△形，电压6 kV。在实际使用中，由于煤炭生产的移动性大、临时性强，有时为满足工程需要，也需要对电力变压器的初级绕组进行改接（也称改压）。
1 电力变压器改压的条件及准备工作
（1）电力变压器改压的前提条件是变压器必须完好，各方面性能符合要求。首先要仔细核查变压器铭牌上的高压侧电压是否为10 kV，一般都分三档，Ⅰ档为10 500 V，Ⅱ档为10 000 V，Ⅲ档为9 500 V，只有高压侧电压为10 kV，才能进行改压。
（2）一般应选择晴天或在空气相对湿度不大于75%的环境下进行改压，要求周围环境干净整洁、无粉尘，开盖后在空气中暴露不得超过24 h。
（3）准备油桶一只（25 kg）、电工工具一套、万用表一只、2 500 V兆欧表一台、150 W电烙铁一支、松香/焊锡丝适量、黄蜡绸（带）两卷、白纱带两卷、垫木两块。
（4）由于采场内粉尘大，我公司一般情况下都是拉回车间内用行车吊芯。若在野外操作，还需准备吊芯的起重设备。
2 改压的工作步骤
（1）将变压器器身清理干净，去除一切灰尘杂物。
（2）用2500V兆欧表摇测变压器高压侧对低压侧、高压侧对地、低压对地绝缘电阻值，并做好记录，其绝缘电阻值应符合表1之规定。
（3）将整台变压器吊起，松开底部放油螺栓，将油放到准备好的油桶内，油枕内的油放完后，放至大盖下200 mm左右进行吊芯。
（4）拆除大盖与箱体的所有连接螺栓后，即可进行吊芯工作，起吊时动作要缓慢，并注意观察，不允许有任何擦碰。
（5）一般吊芯高度为400 mm左右（人手方便操作），左右两边各垫合适的方木，以防起吊设备打滑。
（6）待操作部位的变压油稍微沥干后，即可按照所需接法进行操作。
（7）星形接法改角形接法时，须用电工刀小心破开原来的绝缘层，开口位置尽量靠近高压瓷套管的位置，并不许损伤导线。
（8）星形接法改角形接法时需外加一段连接线，一般高压电流都不是很大，容量在1 000 kVA以下的采用BVR-10 mm2多芯铜线连接就够了。一端（高压瓷套管下方）采用缠绕法连接并用电烙铁锡焊加固，另一端做线鼻子与分接开关拆下的线头用M8×15螺栓连接。
（9）连接完毕后，对所有接头和连线（包括绝缘线）都必须进行绝缘包扎，先用黄蜡绸缠两至三层，再用白纱带缠两层，将导线整理规顺，充分利用原来的夹板进行固定，特别要注意相间绝缘及间距。
（10）在进行以上操作时要相当小心，绝不允许任何杂物落入油箱内，特别是导线及金属工具。
3 变压器初级绕组的连接方法和改压方法
（1）常用的10 kV变压器高压侧采用的都是Y形接法，每相绕组共4个抽头，如图1所示。
（2）星形接法原理：变压器的原绕组采用星形接法时，1U1、1V1、1W1接电源端，其余各相三个抽头接于分接开关相对应的接线端子，转动分接开关时，靠分接开关的“Y”形联板将三相绕组连接成Y形接法，从而达到调压的目的（图1）。这种接法中，当电流从任何一相流入而从另外两相流出时，各相电流产生的磁通的方向在铁芯中是一致的，感应电势也是相加的。如果有一相接反了，使该相的首端和另外两相的末端接成中性点，则当电流从该相流入而从另外两相流出时，三个铁芯中的磁通会相互抵消，这会使得变压器的空载电流急剧增大，中性点严重偏移而不能运行。
（3）对吊起的变压器绕组观察后就会发现，接三相电源A、B、C相对应的是1U1、1V1、1W1（图1），其余每相绕组的三个抽头分别接于分接开关的接线柱上，用手转动分接开关，将其置于Ⅰ档，此时分接开关连接片连接的为1U2、1V2、1W2，若是接于10 kV分接电压为10 500 V，相应的低压输出电压将变低，为380 V；置于Ⅱ档时，分接开关连接片连接的抽头分别为1U3、1V3、1W3，10 kV分接电压为10 000 V，低压输出电压为400 V；置于Ⅲ档时，分接开关连接片连接的抽头分别为1U4、1V4、1W4，10 kV分接电压为9 500 V，低压输出电压为420 V。
（4）三角形接法：三相变压器原绕组的三角形接法，是把原绕组间的首端和末端相互连接形成闭合回路的形式，再从三个连接点引出端线接三相电源。三角形接法又分为正相序接法（即1U1—1W2，1V1—1U2，1W1—1V2）和反相序接法（即1U1—1V2，1V1—1W2，1W1—1U2）。无论哪一种接法中，当电流从一根电源线流进而从另外两相流出时，都能够保证它们在铁芯中产生的磁通的方向是一致的，如果其中有一相绕组接反，就会造成不良后果。
（5）星形接法改角形接法：将10 kV改为6 kV电压时，也就是Y形接法改△形接法后，分接开关将不能进行调节，并严禁转动。如果无法确定中抽，可以将变压器的分接开关置于Ⅱ档位置，此时连接片所连的三个抽头即为各相的中抽。一般改接时，习惯将中抽从分接开关中拆除后进行连接，变压器的高压侧三角形接法分正相序接法和反相序接法，其接线图如图2、图3所示。
（6）若是高压侧△形接法改Y形接法，相对来说就简单多了，把原来△形接法的连线拆除后，将三相绕组的中间抽头接回分接开关即可，要注意的是恢复绝缘的问题。
4 检测与试验
（1）工作结束后，对变压器芯子进行详细检查，确认无误后将之放回油箱，紧固连接螺栓时要对角紧，并注意受力均匀。
（2）对变压器线圈绝缘电阻进行摇测，其值应与之前记录一致。
（3）对变压器高压侧施予三相交流电压400 V，测量低压侧的线电压和相电压，通过测量的电压值可以判断其接法的正确性：星形接法时线电压为16 V，相电压为9.2 V；角形接法时线电压为26.7 V，相电压为15.4 V左右。以上检验方法可以通过变压器的变比公式轻松得出：
K=N1/N2=U1/U2
式中，K为变比；N1、N2为变压器初级绕组和次级绕组匝数；U1、U2为变压器一次电压和二次电压数值。通过上式结合10 kV变压器，将一次电压值10 kV和二次电压值400 V代入公式，可以求出变比为25，再将变比25和一次侧所接电压值400 V反代入公式，即可求出二次侧电压，同时也检验了变压器的连接方法正确与否。进行以上试验时，一次侧（电源侧）应加装合适的熔断器，以便能快速切断故障电流。
（4）变压器改压后应视为大修，初次投入运行前应进行3次左右的冲击合闸试验，并空载运行24 h无异常，才能逐步投入负载，并做好各项记录。目的是检查变压器绝缘强度能否承受额定电压或运行中出现的操作过电压，以便及时发现问题并进行处理。
5 结语
作为吕合煤业的维修电工，我们有责任和义务利用自己所掌握的知识和技术，于矿山建设和技改扩建中，在确保安全可靠的前提下，对旧设备进行技术改造，为公司节约成本，为公司的持续发展做出不懈努力。
来源：变压器技术杂志
