電力変圧器のベクトルグループ試験

ベクトルグループ試験の定義

トランスのベクトルグループ試験は、位相順序と角度差をチェックし、トランスが並列で動作できるようにします。

トランスのベクトルグループ試験

トランスのベクトルグループは、トランスの並列運転に不可欠です。すべての電力トランスは、工場で顧客が指定したベクトルグループに一致するようにベクトルグループ試験を受けなければなりません。

並列で動作するトランスの位相順序（各位相がピーク電圧に達する順序）は同一でなければなりません。そうでない場合、各対の位相は周期中にショートサーキットします。

三相トランスでは、一次側の様々な三相接続に対応していくつかの二次接続が利用可能です。そのため、同じ一次側に適用される三相電圧に対して、異なる内部接続によって異なる三相二次電圧が生じることがあります。

よりよく理解するために、例を用いて詳しく説明しましょう。

我々は、同じコイルの一次側と二次側には時間位相が一致する誘導電動勢が発生することを知っています。同じ一次巻線数を持ち、一次巻線が星形接続されている2つのトランスを考えてみましょう。

両トランスの各位相の二次巻線数も同じですが、最初のトランスは二次側が星形接続され、もう一つのトランスは二次側が三角形接続されています。両トランスの一次側に同じ電圧を適用すると、それぞれの一次位相と同じコアの同じリムに巻かれた二次コイルの誘導電動勢は時間位相が一致します。

最初のトランスでは、二次側が星形接続されているため、二次線間電圧は各二次位相コイルの誘導電圧の√3倍になります。しかし、二次側が三角形接続された二つ目のトランスでは、線間電圧は各二次位相コイルの誘導電圧と同じです。これらのトランスの二次線間電圧のベクトル図を通じて、これらのトランスの線間電圧間に明確な30度の角度差があることがわかります。

これらのトランスを並列で動作させようとすると、二次線間電圧の位相差により循環電流が流れます。この位相差は補償できません。したがって、二次電圧の位相差を持つトランスは並列運転に使用することはできません。

以下の表は、位相順序と角度差を考慮して並列で動作できる接続を示しています。ベクトル関係に基づいて三相トランスは異なるベクトルグループに分けられます。同じベクトルグループ内のトランスは、他の並列運転条件を満たす限り容易に並列できます。

トランスのベクトルグループ試験手順

YNd11トランスを考えましょう。

• 星形接続された巻線の中性点を接地に接続します。

• 高電圧の1Uと低電圧の2Wを接続します。

• 高電圧端子に415Vの三相電源を適用します。

• 各低電圧端子と高電圧中性点間の電圧（つまり、2U-1N、2V-1N、2W-1N間の電圧）を測定します。

• また、2V-1V、2W-1W、2V-1W間の電圧も測定します。

YNd11トランスの場合、以下のような結果が得られます。

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1Vまたは2W-1W

他のグループのトランスのベクトルグループ試験も同様の方法で行うことができます。