變壓器變比組別測試儀廠家詮釋配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別問題
在解放前，我國配電變壓器采用的聯(lián)結(jié)組別基本上是Ｄｙｎ１１系統(tǒng)，大陸解放后，學(xué)習(xí)蘇聯(lián)，引進(jìn)蘇聯(lián)的技術(shù)和設(shè)備，因而沿用了原蘇聯(lián)的配電系統(tǒng)及其Ｙｙｎ０的聯(lián)結(jié)組別。直到改革開放后，歐美日發(fā)達(dá)國家的技術(shù)及設(shè)備紛紛涌入中國大陸，國際上普遍采用的Ｄｙｎｌｌ也逐漸成為配電變壓器的聯(lián)結(jié)方式的主流：然而，幾十年來的習(xí)慣勢力仍然很大：設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的圖例符號(hào)常采用“Ｙ－Ｙ”；國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及制造廠樣本上之配電變壓器聯(lián)結(jié)組別也多表述為“Ｙｙｎ０或Ｄｙｎｌｌ”（把“Ｙｙｎ０”置于前列位置），使得配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別仍有不少寫成Ｙｙｎｏ（實(shí)際上井非工程設(shè)計(jì)所要求。
首先，看看國家有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。國標(biāo)ＧＢ５００５２—９５《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章低壓配電中第６．０．７條明確闡述：“在ＴＮ及ＴＴ”系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用Ｄｙｎｌｌ結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器。”
為什么配電變壓器宜選用Ｄｙｎｌｌ聯(lián)結(jié)呢？在編寫該設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，主編院（原機(jī)械部二院）已作了該規(guī)范的“條文說明”。在此結(jié)合筆者的淺識(shí)，作簡要的分析。
1、有利于抑制高次諧波電流
對(duì)Ｙｙｎ０結(jié)線的二相變壓器，原邊星形連接而無中線，故三次諧波電流不能流通。原邊激磁電流波形為正弦波時(shí)，則鐵芯中磁通為平頂波，副邊感應(yīng)電勢波形所含高次諧波分量大；激磁電流中以三次諧波為主的高次諧波電流在原邊接成三角形條件下，可在原邊形成環(huán)流，與原邊接成星形相比，有利于抑制高次諧波電流，在當(dāng)前電網(wǎng)中接用電力電子元件、氣體放電燈等日益廣泛、其功率越來越大的情況下，會(huì)使得電流波形畸變。即使三相負(fù)荷平衡，中性線中也流過以三次諧波為主的高次諧波電流，配電變壓器的原邊（常為１０ｋＶ側(cè)）采用三角形結(jié)線就抑制了此類高次諧波電流，這樣就能保證供電波形的質(zhì)量。
2、有利于單相接地短路故障的切除
原邊（高壓）接成三角形（Ｄ接），繞組內(nèi)可通過零序循環(huán)電流（感應(yīng)產(chǎn)生），因而可與低壓繞組零序電流互相平衡、去磁，因此，副邊（低壓側(cè)）零序阻抗很?。蝗粼叄ǜ邏簜?cè)）星接（Ｙ接），繞組不能流過零序電流，低壓側(cè)激磁時(shí)，其零序電流在變壓器鐵芯中產(chǎn)生零序磁通，但其磁路不能在鐵芯內(nèi)形成閉合，要走鐵芯外面的空氣，其磁阻很大，變壓器的零序阻抗較大。若發(fā)生單相短路，其短路電流值就會(huì)相對(duì)地減小，致使在很多情況下，其單相接地短路電流幾乎不能使低壓斷路器快速動(dòng)作或使熔斷器迅速熔斷。
通常，在相同的條件下，Ｄｙｎｌｌ結(jié)線的變壓器配電系統(tǒng)的單相短路電流為Ｙｙｎ０結(jié)線時(shí)的３倍以上。因此，Ｄｙｎｌｌ結(jié)線有利于單相接地短路故障的切除。當(dāng)?shù)蛪夯芈凡捎玫蛪簲嗦窌r(shí)，可考慮由三相過電流保護(hù)兼單相接地保護(hù)，而不必單獨(dú)設(shè)置單相接地保護(hù)。
3、肩豈充分利用變壓器的設(shè)備能力
對(duì)于配電變壓器，照明、空調(diào)、電炊、電熱等餐廚家電２２０伏單相負(fù)荷往往占很大比重。盡管在工程設(shè)計(jì)及安裝時(shí)，盡可能將各個(gè)單相負(fù)荷均勻分布在三相上，而由于運(yùn)行時(shí)的情況千變?nèi)f化，有時(shí)可能出現(xiàn)三相嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象。三相負(fù)荷不平衡、每相功率因數(shù)相差較大、變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，副邊中性線就有電流通過。上述《規(guī)范》中第６．０．８條明確規(guī)定：“在ＴＮ和ＴＴ系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，當(dāng)選用Ｙｙｎ０結(jié)線組別的三相變壓器時(shí)，，其由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不得超過低壓繞組額定電流的２５％，且其一相的電流在滿載時(shí)不得超過額定電流值。”這一規(guī)定十分明確地限制了Ｙｙｎ０結(jié)線時(shí)接用單相負(fù)荷的容量，從而限制了Ｙｙｎｏ結(jié)線配電變壓器的使用——此時(shí)，變壓器設(shè)備能力不能充分利用。
而Ｄｙｎｌｌ結(jié)線方式的變壓器，對(duì)中性線電流沒有限制，可達(dá)變壓器低壓側(cè)之線（相）電流，從而能充分利用變壓器的容量、發(fā)揮其設(shè)備能力，尤其適宜以單相負(fù)荷為主而出現(xiàn)三相不平衡的配電變壓器。國內(nèi)大部分變壓器生產(chǎn)廠所生產(chǎn)的配電變壓器（無論是油變和干變）已同國際市場接軌，多采用Ｄｙｎｌｌ聯(lián)結(jié)組別。只是對(duì)未改造好的老系統(tǒng)、在更換變壓器時(shí)，個(gè)別的仍可采用Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)組別。
信息來源：www.yzmpos.com 信息整理：揚(yáng)州拓普電氣生技部
首先，看看國家有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。國標(biāo)ＧＢ５００５２—９５《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章低壓配電中第６．０．７條明確闡述：“在ＴＮ及ＴＴ”系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用Ｄｙｎｌｌ結(jié)線組別的三相變壓器作為配電變壓器。”
為什么配電變壓器宜選用Ｄｙｎｌｌ聯(lián)結(jié)呢？在編寫該設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，主編院（原機(jī)械部二院）已作了該規(guī)范的“條文說明”。在此結(jié)合筆者的淺識(shí)，作簡要的分析。
1、有利于抑制高次諧波電流
對(duì)Ｙｙｎ０結(jié)線的二相變壓器，原邊星形連接而無中線，故三次諧波電流不能流通。原邊激磁電流波形為正弦波時(shí)，則鐵芯中磁通為平頂波，副邊感應(yīng)電勢波形所含高次諧波分量大；激磁電流中以三次諧波為主的高次諧波電流在原邊接成三角形條件下，可在原邊形成環(huán)流，與原邊接成星形相比，有利于抑制高次諧波電流，在當(dāng)前電網(wǎng)中接用電力電子元件、氣體放電燈等日益廣泛、其功率越來越大的情況下，會(huì)使得電流波形畸變。即使三相負(fù)荷平衡，中性線中也流過以三次諧波為主的高次諧波電流，配電變壓器的原邊（常為１０ｋＶ側(cè)）采用三角形結(jié)線就抑制了此類高次諧波電流，這樣就能保證供電波形的質(zhì)量。
2、有利于單相接地短路故障的切除
原邊（高壓）接成三角形（Ｄ接），繞組內(nèi)可通過零序循環(huán)電流（感應(yīng)產(chǎn)生），因而可與低壓繞組零序電流互相平衡、去磁，因此，副邊（低壓側(cè)）零序阻抗很?。蝗粼叄ǜ邏簜?cè)）星接（Ｙ接），繞組不能流過零序電流，低壓側(cè)激磁時(shí)，其零序電流在變壓器鐵芯中產(chǎn)生零序磁通，但其磁路不能在鐵芯內(nèi)形成閉合，要走鐵芯外面的空氣，其磁阻很大，變壓器的零序阻抗較大。若發(fā)生單相短路，其短路電流值就會(huì)相對(duì)地減小，致使在很多情況下，其單相接地短路電流幾乎不能使低壓斷路器快速動(dòng)作或使熔斷器迅速熔斷。
通常，在相同的條件下，Ｄｙｎｌｌ結(jié)線的變壓器配電系統(tǒng)的單相短路電流為Ｙｙｎ０結(jié)線時(shí)的３倍以上。因此，Ｄｙｎｌｌ結(jié)線有利于單相接地短路故障的切除。當(dāng)?shù)蛪夯芈凡捎玫蛪簲嗦窌r(shí)，可考慮由三相過電流保護(hù)兼單相接地保護(hù)，而不必單獨(dú)設(shè)置單相接地保護(hù)。
3、肩豈充分利用變壓器的設(shè)備能力
對(duì)于配電變壓器，照明、空調(diào)、電炊、電熱等餐廚家電２２０伏單相負(fù)荷往往占很大比重。盡管在工程設(shè)計(jì)及安裝時(shí)，盡可能將各個(gè)單相負(fù)荷均勻分布在三相上，而由于運(yùn)行時(shí)的情況千變?nèi)f化，有時(shí)可能出現(xiàn)三相嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象。三相負(fù)荷不平衡、每相功率因數(shù)相差較大、變壓器處于不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)，副邊中性線就有電流通過。上述《規(guī)范》中第６．０．８條明確規(guī)定：“在ＴＮ和ＴＴ系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，當(dāng)選用Ｙｙｎ０結(jié)線組別的三相變壓器時(shí)，，其由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不得超過低壓繞組額定電流的２５％，且其一相的電流在滿載時(shí)不得超過額定電流值。”這一規(guī)定十分明確地限制了Ｙｙｎ０結(jié)線時(shí)接用單相負(fù)荷的容量，從而限制了Ｙｙｎｏ結(jié)線配電變壓器的使用——此時(shí)，變壓器設(shè)備能力不能充分利用。
而Ｄｙｎｌｌ結(jié)線方式的變壓器，對(duì)中性線電流沒有限制，可達(dá)變壓器低壓側(cè)之線（相）電流，從而能充分利用變壓器的容量、發(fā)揮其設(shè)備能力，尤其適宜以單相負(fù)荷為主而出現(xiàn)三相不平衡的配電變壓器。國內(nèi)大部分變壓器生產(chǎn)廠所生產(chǎn)的配電變壓器（無論是油變和干變）已同國際市場接軌，多采用Ｄｙｎｌｌ聯(lián)結(jié)組別。只是對(duì)未改造好的老系統(tǒng)、在更換變壓器時(shí)，個(gè)別的仍可采用Ｙｙｎ０聯(lián)結(jié)組別。
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