變壓器接線Dyn11和Yyn0區(qū)別和原理是什么?

變壓器Dyn11連接方式:高壓側(cè)三角形、低壓側(cè)星形、中性線,高壓與低壓相差30度。變壓器Yyn0連接方式:高壓側(cè)星形、低壓側(cè)星形、中性線,高壓與低壓無(wú)相差。

引文作者:上海蓋能電氣市場(chǎng)部(專(zhuān)注干式變壓器30年)

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Yyn0:意思是高壓Y連接,即星形連接,低壓也是y連接,低壓中性點(diǎn)引出,高低壓側(cè)相位角為鐘表上的0點(diǎn)。

Dyn11:高壓d連接,即三角形連接,低壓也是y連接,高低壓側(cè)相位角為鐘表上11點(diǎn)方向的角度,11表示變壓器二次側(cè)的線電壓落后于一次側(cè)線電壓330(或超過(guò)30)。


此外以下知識(shí):

變壓器的高低壓有三種連接方式:星形、三角形和彎曲形連接。高壓繞組用符號(hào)YD、Z(大寫(xiě))表示;中低壓繞組用y、dz(小寫(xiě))表示。引出中性點(diǎn)時(shí),分別用YN、ZN(高壓中性點(diǎn))yn、zn(低壓中性點(diǎn))表示。

數(shù)字采用鐘表表示法,表示一、二次側(cè)線電壓的相位關(guān)系,一次側(cè)線電壓的相位作為分針,固定在鐘表12點(diǎn)的位置,二次側(cè)線電壓的相位作為時(shí)針。

在公共部分的兩個(gè)繞組中,自耦變壓器的額定電壓示額定電壓低。變壓器按高壓和低壓繞組連接的順序組合,即繞組連接組。

舉例來(lái)說(shuō):高壓為Y,低壓為yn,繞組為Yyn。再加上鐘表法表示高低壓側(cè)相量關(guān)系為連接組。


兩個(gè)變壓器繞組的組合形成了四個(gè)接線組:Yy、Dy、YdDd。因?yàn)?/span>Y連接時(shí)還有中性線和非中性線兩種,沒(méi)有中性線就沒(méi)有增加任何符號(hào)表示,而帶中性線就是在字母Y后加字母N表示。n表示中性點(diǎn)有引線。Yn0接線組,UABuab重合,時(shí)間和針都指在12上。在新的接線組中,12表示為0。

三個(gè)常見(jiàn)的連接組有不同的特點(diǎn):

1.Y連接:星形連接的特點(diǎn)是高壓繞組最經(jīng)濟(jì)。星形接線可以降低中點(diǎn)的絕緣,使變壓器的高壓繞組分級(jí)絕緣,降低成本。星線繞組電壓等于線電壓的1/3,繞組電流等于線電流。星形連接法的中性點(diǎn)引出線也可用于直接接地或通過(guò)消弧線圈接地。如果不接地,也可以連接避雷器,防止操作過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。此外,中性點(diǎn)引出接地也可用于實(shí)現(xiàn)四線供電。這種連接的主要缺點(diǎn)是沒(méi)有三次諧波電流的循環(huán)電路。

2.D連接:三角形連接是低電壓、高電流變壓器低壓繞組中最經(jīng)濟(jì)的。由于三角接線必須做成等絕緣,不能做成分級(jí)絕緣,對(duì)于低壓繞組來(lái)說(shuō),由于電壓較低,這一點(diǎn)沒(méi)有什么影響。三角線各相繞組中的電流僅為引線電流的1/3。三角形連接法可以在繞組中循環(huán)零序電流和三次諧波電流,產(chǎn)生抑制零序磁通和三次諧波的反磁通,避免變壓器的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變形。

三、Z結(jié):Z結(jié)具有Y結(jié)的優(yōu)點(diǎn),匝數(shù)比Y結(jié)多15.5%,成本較高。零序阻抗小,適用于制造接地變壓器。因?yàn)榭梢詼p少中性點(diǎn)位移,所以適用于制造需要三相不平衡負(fù)荷的中小容量變壓器低壓繞組。此外,它還可以防止雷電過(guò)電壓。

Dyn11Yyn0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),三角形繞組中會(huì)產(chǎn)生零序電動(dòng)勢(shì)或三次諧波電動(dòng)勢(shì)。由于這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是三相同的相位,它會(huì)串聯(lián)疊加在三角形繞組中,產(chǎn)生相應(yīng)的電流。該零序(三次諧波)循環(huán)電流產(chǎn)生反磁通,使鐵芯中的零序(三次諧波)磁通減弱到最小,從而降低了低壓側(cè)星形線圈的中性點(diǎn)電壓位移。同時(shí),將高壓側(cè)繞組中的零序(三次諧波)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)降至最低,避免了低壓側(cè)負(fù)載電流波形變形造成的高壓側(cè)電源電網(wǎng)中的電壓波形污染。因此,三角接線的變壓器可以防止三次諧波或零序磁通對(duì)高壓側(cè)電源電壓波形的影響。此外,這種連接方法對(duì)防止雷電侵入波的過(guò)電壓也有很好的效果。由于三相雷擊侵入波也是同向的,這種情況類(lèi)似于零序電流,三角形繞組產(chǎn)生的循環(huán)電流對(duì)變壓器三相鐵芯產(chǎn)生的雷擊電流磁通也有抑制作用。

GB/T13499-2002《電力變壓器應(yīng)用指南》規(guī)定,Yyn變壓器零序阻抗高達(dá)60%,中性線電流不得超過(guò)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。

然而,Dyn11連接方式的變壓器電源側(cè)如采用跌落式熔斷器作過(guò)載和短路保護(hù),會(huì)出現(xiàn)一相熔絲熔斷,即高壓側(cè)單相斷線。此時(shí),在低壓側(cè)有兩相的相電壓,其數(shù)值為額定電壓的1/2,即由220V降至110V,此時(shí),電冰箱等家電將不能起動(dòng)而燒損。此時(shí),Dyn11連接的變壓器低壓端必須增加可靠的低電壓保護(hù)。

Yyn0

這種連接方式,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(guò)中性線在變壓器繞組中流通。如果鐵芯是三相三柱,繞組產(chǎn)生的三次諧波電流和三次諧波電流不能在鐵芯中形成閉路(因?yàn)槿噼F芯柱中的三次諧波電流磁通和零序磁通是同一個(gè)方向的),只能越過(guò)鐵芯,通過(guò)變壓器絕緣介質(zhì)(變壓器油)和箱體鐵金屬返回鐵芯。由于鐵芯外絕緣介質(zhì)的磁阻較大,零序磁通和三次諧波磁通較小。然而,由其感應(yīng)產(chǎn)生的零序電動(dòng)勢(shì)和三次諧波電動(dòng)勢(shì)疊加在相電壓上,導(dǎo)致三相電壓不對(duì)稱,導(dǎo)致中性點(diǎn)位移,一些相電壓上升,另一些相電壓下降。為了防止三相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱,影響用戶正常用電,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SD-292-1988《架空配電線路和設(shè)備運(yùn)行規(guī)程(試行)》對(duì)三相負(fù)載的不平衡程度不得超過(guò)15%。允許三相變壓器有少量單相負(fù)載,但中性線電流不得超過(guò)額定電流的25%。因此,這項(xiàng)規(guī)定是為了將中性點(diǎn)位移電壓限制在5%左右。

如果Yyn0連接方式的變壓器,其鐵芯為三相五柱結(jié)構(gòu),則鐵芯中的零序(或三次諧波)的磁通可以通過(guò)邊柱流通,比通過(guò)箱體流通時(shí)的磁阻小得多,因此零序(或三次諧波)的磁通比三相三柱變壓器大得多,繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的零序(或三次諧波)的電動(dòng)勢(shì)大得多,中性點(diǎn)電壓位移嚴(yán)重,三相電壓不平衡增大,因此Yyn0連接組的變壓器不采用三相五柱結(jié)構(gòu)或三相變壓器連接方式。