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變壓器Dyn11和Yyn0接線的區(qū)別和原理

機(jī)械自動化前沿 ? 來源:機(jī)械自動化前沿 ? 作者:機(jī)械自動化前沿 ? 2022-03-14 10:45 ? 次閱讀

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變壓器Dyn11接法:高壓側(cè)三角形,低壓側(cè)星形且有中性線,高壓與低壓有一個(gè)30度的相位差

變壓器Yyn0 接法:高壓側(cè)星形,低壓側(cè)星形且有中性線,高壓與低壓沒有相位差

Yyn0:意思是高壓Y接,也就是星形接,低壓也是y接,低壓中性點(diǎn)引出,高低壓側(cè)相位角為時(shí)鐘上面的0時(shí)。

Dy11:意思是高壓D接,也就是三角形接,低壓也是y接,高低壓側(cè)相位角為時(shí)鐘上面的11點(diǎn)鐘方向的角度,“11”表示變壓器二次側(cè)的線電壓滯后一次側(cè)線電壓330度(或超前30度)。

另外補(bǔ)充如下知識:

變壓器高低壓有3種連接方式:星型、三角形和曲折形聯(lián)結(jié)。對高壓繞組分別用符號Y、D、Z(大寫)表示;對中壓和低壓繞組分別用y、d、z(小寫)表示。有中性點(diǎn)引出時(shí)分別用YN、ZN(高壓中性點(diǎn))和yn、zn(低壓中性點(diǎn))表示。

數(shù)字采用時(shí)鐘表示法,用來表示一、二次側(cè)線電壓的相位關(guān)系,一次側(cè)線電壓相量作為分針,固定指在時(shí)鐘12點(diǎn)的位置,二次側(cè)的線電壓相量作為時(shí)針。

自耦變壓器有公共部分的兩繞組中額定電壓低的一個(gè)用符號a表示。變壓器按高壓、低壓繞組聯(lián)結(jié)的順序組合起來就是繞組的聯(lián)結(jié)組。

例如:高壓為Y,低壓為yn聯(lián)結(jié),那么繞組聯(lián)結(jié)組為Yyn。加上時(shí)鐘法表示高低壓側(cè)相量關(guān)系就是聯(lián)結(jié)組別。

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變壓器二個(gè)繞組組合起來就形成了4種接線組別:“Yy”、“Dy”、“Yd”和“Dd”。由于Y連接時(shí)還有帶中性線和不帶中性線兩種,不帶中性線則不增加任何符號表示,帶中性線則在字母Y后面加字母n表示。n表示中性點(diǎn)有引出線。Yn0接線組別,UAB與uab相重合,時(shí)、分針都指在12上?!?2”在新的接線組別中,就以“0”表示。

常用的三種聯(lián)結(jié)組別不同的特征:

1. Y聯(lián)結(jié):星形接線的特點(diǎn)是高壓繞組最為經(jīng)濟(jì)。星形接線允許降低中點(diǎn)處的絕緣,使變壓器高壓繞組采取分級絕緣,從而降低成本。星形接線繞組電壓等于線電壓的1/√3,繞組電流等于線電流。星形接法的中性點(diǎn)引出線還可以用來直接接地,或經(jīng)消弧線圈接地,如果不接地也可接避雷器,防止操作過電壓和雷電過電壓。另外,中性點(diǎn)引出接地,也可以用來實(shí)現(xiàn)四線制供電。這種聯(lián)結(jié)的主要缺點(diǎn)是沒有三次諧波電流的循環(huán)回路。

2. D聯(lián)結(jié):三角形接線對電壓低、電流大的變壓器低壓繞組而言最經(jīng)濟(jì)。因?yàn)槿切谓泳€必須做成等絕緣,不能做成分級絕緣,對于低壓繞組而言,因?yàn)殡妷狠^低,這一點(diǎn)不會有什么影響。三角形接線各相繞組中的電流僅為引出線電流的1/√3。三角形接法在繞組里可以流通零序電流和三次諧波電流,產(chǎn)生平抑零序磁通和三次諧波的反磁通,使變壓器的感應(yīng)電動勢避免發(fā)生畸變。

3. Z聯(lián)結(jié):Z聯(lián)結(jié)具有Y聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn),匝數(shù)要比Y形聯(lián)結(jié)多15.5%,成本較大。其零序阻抗較小,適合于制造接地變壓器。由于能減小中性點(diǎn)位移,因此,適合于制造需要帶三相不平衡負(fù)荷的中小容量變壓器低壓繞組。另外,對防止雷電過電壓也有一定作用。

Dyn11和Yyn0聯(lián)結(jié)的區(qū)別:

Dyn11

由于高壓側(cè)為三角形接線,當(dāng)變壓器鐵芯中出現(xiàn)零序磁通或三次諧波磁通時(shí),在三角形繞組中感應(yīng)產(chǎn)生零序電動勢或三次諧波電動勢,由于此感應(yīng)電動勢為三相同相位,在三角形繞組中串聯(lián)疊加,并產(chǎn)生相應(yīng)電流。此零序(三次諧波)循環(huán)電流產(chǎn)生一個(gè)反磁通,使鐵芯中的零序(三次諧波)磁通消弱到最小,因而減小了低壓側(cè)星形接線繞組的中性點(diǎn)電壓位移。同時(shí)也使高壓側(cè)繞組中零序(三次諧波)感應(yīng)電動勢減到最小,從而避免了由于低壓側(cè)負(fù)荷電流波形畸變引起高壓側(cè)電源電網(wǎng)中的電壓波形受到污染。所以,具有三角形接線的變壓器可以防止三次諧波或零序磁通對高壓側(cè)電源電壓波形的影響。此外,這種聯(lián)結(jié)方法對防止雷電侵入波的過電壓也有良好的作用。因?yàn)槿嗬纂娗秩氩ㄒ彩峭较虻模@種狀況與零序電流相似,三角形繞組中產(chǎn)生的循環(huán)電流,對雷電流在變壓器三相鐵芯中產(chǎn)生的磁通也有抑制作用。

GB/T13499-2002《電力變壓器應(yīng)用導(dǎo)則》規(guī)定:由于Yyn變壓器零序阻抗高達(dá)60%,中性線電流不宜大于10%的額定電流;Dyn變壓器零序阻抗僅為正序短路阻抗的0.9倍,中性線可以帶額定電流。

但是,Dyn11聯(lián)結(jié)方式的變壓器電源側(cè)如用跌落式熔斷器作為過載和短路保護(hù),出現(xiàn)一相熔絲熔斷,即高壓側(cè)單相斷線,這時(shí)低壓側(cè)有兩相的相電壓其數(shù)值為額定電壓的1/2,即從220V降低到110V,這時(shí),電冰箱等家用電器會因無法啟動而導(dǎo)致燒損。這時(shí),Dyn11聯(lián)結(jié)方式的變壓器低壓側(cè)必須加裝可靠的低電壓保護(hù)。

Yyn0

這種連接組合方式,低壓側(cè)有中性線,低壓負(fù)荷中的三次諧波電流和三相不平衡負(fù)荷中的零序電流可以通過中性線在變壓器繞組中流通。如果鐵芯為三相三柱,則有零序電流和三次諧波電流在繞組中產(chǎn)生的磁通不能再鐵芯中形成閉合回路(因?yàn)槿噼F芯柱中的三次諧波電流磁通和零序磁通是同方向的),只能越出鐵芯經(jīng)變壓器絕緣介質(zhì)(變壓器油)及箱體鐵質(zhì)金屬等再回到鐵芯。由于鐵芯外的絕緣介質(zhì)磁阻較大,因此零序磁通和三次諧波磁通較小。但是由其感應(yīng)產(chǎn)生的零序電動勢和三次諧波電動勢,疊加在相電壓上,使三相電壓不對稱,引起中性點(diǎn)位移,有的相電壓升高,有的相電壓降低。為了防止三相相電壓嚴(yán)重不對稱,影響用戶正常用電,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SD-292-1988《架空配電線路及設(shè)備運(yùn)行規(guī)程(試行)》對三相負(fù)荷的不平衡程度規(guī)定不應(yīng)大于15%。允許三相變壓器中帶少量單相負(fù)荷,但中性線電流不應(yīng)超過額定電流的25%。所以做出這一規(guī)定,是為了把中性點(diǎn)位移電壓限制在5%左右。

如果Yyn0聯(lián)結(jié)方式的變壓器,其鐵芯為三相五柱結(jié)構(gòu),這時(shí)鐵芯中的零序(或三次諧波)磁通能經(jīng)過邊柱流通,比經(jīng)過箱體流通時(shí)磁阻要小得多,因此,零序(或三次諧波)磁通比三相三柱式變壓器大得多,在繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的零序(或三次諧波)電動勢大得多,使中性點(diǎn)電壓位移嚴(yán)重,三相電壓不平衡度增加,因此,Yyn0聯(lián)結(jié)組的變壓器不采用三相五柱結(jié)構(gòu)或三個(gè)單相變壓器聯(lián)結(jié)方式。

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原文標(biāo)題:變壓器Dyn11和Yyn0接線的區(qū)別和原理是什么?

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