抗电击配电干式变压器的研究与分析

抗电击配电干式变压器的研究与分析

目前，配电干式变压器都采用三相四线低压供电方式，给人们的生产和生活带来了极大的方便，既可以提供三相电源，也可以提供单相民用照明。但同时也会给人带来一些危险和伤害。由于三相四线供电方式采用零线接地，每个相对地的电压为220伏，一旦人体接触到带电导线或有漏电的设备，人体与地面形成回路，就会发生触电伤害；或者零线中断，就会出现某相电压升高，用户电器烧毁的事故。我每年都有数百万起触电伤亡和电器烧毁事故，其中单相触电事故占90%以上。为了避免人身触电和过电压，人们开发了各种漏电保护和过电压保护装置，以减少上述事故。这些装置都是故障后启动的，可以防止人身伤亡事故的发生和事故的扩大。所以我们把这种保护称为“被动保护”。一旦这些保护装置失效或反应缓慢，事故仍会发生。所以他们一直没有从根本上跳出“被动保护”的圈子，那么我们能不能把“被动”改成“主动”，从根本上解决用户电器的触电和烧伤问题？摘要：介绍了一种新型Y、YE防触电配电干式变压器，从根本上解决了人触电、零线中断后，某一相电压升高，导致用户电器烧毁的事故。

1研究方向

目前，配电干式变压器主要是三相四线制，既有三相电源，也有单相民用照明。在城市和农村，用电负荷不大，大多使用220V照明电源。所以，要想从根本上解决不触电的问题，就要从源干式变压器入手，设计一种干式变压器，让人们接触到火线后，通过电阻形成回路。工作电压不变，人体电击电压降低到安全范围，使流经人体的电流变得很小，解决了长期存在的“给人通电”的问题。

2个设计理念

因此，专业人员设计了一种新型的Y，YE“抗电击”干式变压器。先先，阐述了Y，YE“抗电击”电力干式变压器的结构和原理。y，YE型“抗电击”电力干式变压器是一种三相三绕组配电干式变压器。其内部结构特点是：的一次侧与现有的Y，yn干式变压器相同，但二次侧不同。内部结构为双绕组双绕组，将380V三相电源与220V单相照明分开，每组绕组互不干扰，无电气连接。380伏三相电源绕组采用y型，220伏照明绕组采用e型(或E1型)接线，中性点经电阻r接地，如图1所示。其外部结构如下：二次侧有6个端子，端子a、b、c3为380伏电源端子。零是接地线端子，通过电阻r接地。端子d和e2是220伏照明端子。

工作原理：y、YE型“防触电”电力干式变压器正常运行时，三相电力负荷接在干式变压器二次电源绕组的y(或d)绕组abc上。三相绕组为AA、BB和CC，有两种接线方式：一种是Y型接线，Y型接线中性点不接地。另一种是D型连接，没有中性点。因此，正常情况下，380V电力线路不会发生单相触电事故。两种连接方式见图1和图2。 #p#分页标题#e#

图1 Y、YE接线图

图2 Y，YE1接线图

220伏照明负载连接到照明绕组的e型(或E1型)绕组的d端和e端。e型(或E1型)绕组还有两种接线方式：一种是e型双绕组两相接线，另一种是E1型单绕组单相接线。E1单绕组单相连接相对简单，如图2所示。它在干式变压器铁芯的铁芯柱上增加了一个照明绕组de，照明E1绕组中间的抽头通过零线接地，所以它分为两个绕组，两个绕组的矢量相反值相等。当D、E两端电压为220V时，D、E两端到零线的电压分别为110V。两种接线的矢量图见图3。如果零线以人体三倍电阻接地，人体触电时，人体触电电压为对地全电压的1/4，即触电电压U=1/4 110 V=27.5 V，E型接线与E1型接线的不同之处在于dd '和ee '两相绕组分别安装在干式变压器铁心的两侧柱上，如图1所示。较好个端子de分别引出接至干式变压器的外部低压D、E端子，d' e '经过4倍人体电阻r后接零接地，D、E极间电压U保持原额定电压220V不变，用户可以正常使用。两相绕组电压120，数值相等。当dd '和ee '两端电压为220V时，D和E两端到中性线的电压分别为U=1/1.73220V=127V。参见图3。127伏的接地电压对触电者来说仍然是危险的。为了将127伏的电压降至36伏以下，在中性点安装一个4倍人体电阻r，然后接地。人体接触带电设备时，人体电阻与4倍人体电阻r形成串联，人体承受电压u=1/5 127v=25.4v.

图3E和E1接线矢量图

所以不会对人体造成伤害。基于以上两种情况，基本原理如下：较好，额定电压分为正负两半，对于人身触电已经降低了50%的额定电压；然后用中性点分压电阻R分压，减少了电压对人体的伤害，达到了防止人体触电的目的。e型双绕组两相连接和E1型单绕组单相连接可与电力三相Y型连接或D型连接交叉组合使用，实现同时

图4为E型接线的电压曲线图，图5、图6分别1/2π和3/2π时刻的电压示意图。由图5、图6可以看出：当1/2π时刻和3/2π时刻，电压曲线成正弦波变化，频率为50Hz，较大峰值为127V，较小峰值为93V，振幅为34V,对外输出额定电压为220V不变。

图4 E型接线电压曲线

图5 1/2π时刻电压示意图

图6 3/2π时刻电压示意图

3 技术分析

该项技术的应用具有如下优点:

(1) 安全可靠，对地电压低于36V电压以下，不会发生单相人身触电事故，大幅度降低触电事故的机率，杜绝了因中性点中断烧毁用户设备的事故。

(2) 免去全部三级漏电保护，减少漏电保护器的维护试验，免去漏电保护误动,提高了供电可靠性。

(3) 由于对地电压降低一半，接户线可直接用双护套防老化线直埋地下，干式变压器前移，可减少大量低压架空线路，降低低压线损，提高末端电压。尤其是在农村变台“小容量、密布点”的情况下效果更佳。

(4) 因Y，YE型“防触电”电力干式变压器铁心采用卷芯结构,属于S-13系列节能产品,可比S-9系列干式变压器降低50%左右的损耗。

虽然Y，YE型“防触电”电力干式变压器能够解决单相触电问题，但在两相之间还能造成触电，所以Y，YE型“防触电”电力干式变压器在正常运行中，决不允许火线接地运行，如果一旦有火线接地，在这一时刻人体碰触非接地相火线，还会发生触电事故。为了防止上述情况的出现，在干式变压器二次侧加装总漏电检测装置，发现问题可及时消除，以免发生因非正常运行造成的触电事故。

4 实施情况

目前，较好台试验干式变压器已生产出来，各项指标基本达到设计要求，该干式变压器已经试运行，基本情况良好，一些相关参数有待进行调整，即可再进行试运行。