三相配电干式变压器接线组别选择新标准的探讨
文摘：从技术和运行经验出发，论述了家标准《供配电系统设计规范》和建筑行业标准《民用建筑电气设计规范》中关于10(6)/0.38 ~ 0.22千伏配电干式变压器接线组别选择的新规定，并提出了应注意的问题。[关键词：配电干式变压器接线组选择标准参考家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》，其中规定：“在TN、TT系统接地型低压电网中，配电干式变压器应选用d、yn11接线组的三相干式变压器”。90年代中期修订家标准《三相油浸式电力干式变压器技术参数和要求》时，用GB/T 6451-1995代替GB6451.1~6451.5-86，制定家标准GB/T 10228-1997 《干式电力干式变压器技术参数和要求》时，D、yn11和Y、yn0两个不同的连接组同时列为10 (6)/0，但实际上，自从1990年学习苏联先进技术以来因此，如何在当前城市配电网发展规划和城乡配电网改造中正确实施家标准GB 5000，从历史回顾和技术分析入手，分析Y、yn0接线和D、yn11接线的优缺点，从而说明制定新标准的依据和实施的必要性，为同行研究提供参考。
1.从当年采用的Y，yn0连接组及其优缺点出发。1.配电干式变压器接线组1953年以前，旧中干式变压器的制造能力在解放前很弱。配电干式变压器大多从外进口，内外制造商都有自己的标准。当时10(6)/0.38~0.22kV三相配电干式变压器分别采用D、d0、Y、d11或Y、d1接线，应注意以下三点： (1)我早期使用的配电干式变压器一、二次绕组至少有一个采用D接线；(2)到目前为止，世界上大多数家仍然使用D，yn1或D，yn11连接组，一般不使用Y，yn0连接组；(3)技术上讲，欧美家使用的D，yn1和前苏联使用的D，yn11没有区别。当时为了向苏联学习，一律采用D和yn11是无可非议的。2.Y，yn0接线的优点当年Y，yn0三相干式变压器推广时，认为该接线组在制造和运行上具有以下优点：(1)干式变压器高压绕组由D接线改为Y接线后，相电压下降1/3，有利于节约绝缘材料。如果采用圆柱形绕组，中性点在较外层，相间距离也可以减小，从而相应地减轻磁轭的重量。如Y接或D接绕组采用圆柱形绕组，由于Y接时绝缘材料的减少，间接减轻了高压绕组线的重量。(2)Y接绕组的抽头可以放在中性点侧，三相抽头之间的工作电压很低，可以共用一套抽头开关，结构简单。但D接绕组必须将三相抽头分开，导致抽头开关制造复杂，增加了制造成本，但质量不如Y接可靠，间接增加了油箱尺寸，增加了充油量。(3)小容量配电干式变压器的高压Y型接线绕组采用圆柱形结构，制造简单。如果接D，圆柱形绕组必须分成两段，以便在每相绕组中间抽出抽头；否则，龙头会从油箱中引出，这样既费工又不可靠。(4)Y、yn0接线组的配电干式变压器与同容量同规格的D、yn11接线组的配电干式变压器相比，空载损耗和负载损耗较小，有利于降低配电网中的功率损耗。根据家GB/T 6451-1995表1中的过渡标准，无励磁调压的10(6)/0.4kV三相干式变压器两种不同接线的空载损耗、负载损耗和空载电流%的比较见表1。(1) Y，yn0连接有利于降低配电干式变压器的制造成本。某干式变压器厂家10/0.38~0.22kV 500kVA三相配电干式变压器采用Y，yn0或D，yn11接线，制造成本对比见表2。3.Y，yn0接线组的主要缺点(1)抑制谐波的能力差。低压电网中的谐波源主要包括：由于干式变压器铁心磁化曲线的非线性和负载中电力电子器件产生的谐波对，yn11接线组的三次谐波电流可以在D接线的绕组中循环，更有利于抑制。而Y，yn0接线组由于抑制谐波能力差，不适合TN或TT接地型低压电网。(2)三相不平衡负载会使低压电网中性点偏移，影响三相电压平衡。Y，yn0接线组的配电干式变压器在0.38/0.22kV三相四线制低压电网中运行时，通过零线的零序电流为三相电流之和，会引起低压电网中性点偏移。根据计算，当零线电流为额定电流的25%时，中性点偏移约为额定电压的7.08%，不会严重影响三者的不平衡 #p#分页标题#e#
(3)Y、yn0接线的三相配电干式变压器零序电抗大，限制了低压侧短路电流，不利于快速切除故障。以1000kVA干式变压器为例，干式变压器低压侧出口端单相短路电流只有7kA左右，需要保证单相短路电流的保护
敏度为1.5~2，干式变压器低压侧总开关的整定电流就不宜大于3.5~4.5kA，但整定电流在3.5~4.5kA以下时，很难对空气断路器进行合理整定，上下级保护之间的配合很难达到合理的选择性动作。二、 新标准为什么规定在TN及TT接地型式的低压电网中宜采用D，yn11结线组的配电干式变压器 1、TN及TT接地型式低压电网的接线 TN低压电网中有一点直接接地，电气设备的外露部分用保护线与该点直接连接，有以下三种接法。（1） TN-S系统 整个系统的中性线N与保护线PE是分开的。（见图1） （2） TN-C-S系统 系统中有一部分中性线N与保护线PE是合一的。（见图2）（3） TN-C系统 整个系统的中性线N与保护线PE是合一的。（见图3）
TT低压电网中有一个直接接地点，电气设备的外露可导电部分接至电气上与电力系统接地点无关的接地极上。（见图4）
2、贯彻新标准选用D，yn11接线组别配电干式变压器的必要性与可能性
先谈谈标修订时为什么作出新规定，1986年11月中电工技术学会工业与建筑应用专业委员会通过的《关于低压电网防触电设计问题的建议》第七条明确提出:“在TN系统中应采用D，yn11结线干式变压器。”1992年颁发的建筑行业标准JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第4.3.3条又规定: “具有下列情况之一者，宜选用接线为D，yn11型的干式变压器: （1）三相不平衡负荷超过每相额定功率15%以上者。（2）需要提高单相短路电流值，确保低压单相接地保护装置动作灵敏者。（3）需要限制3次谐波含量者。”从问题的提出，到家标准的确定，大约经历了10年左右的实践。 其次，由于我实施改革开放政策以来，低压电网负荷性质和对供电质量的需求也发生了很大的变化，主要是: （1）近年来，家用电器应用的普及，引起低压电网负载的谐波分量显著增大; （2）电力电子技术在自动控制方面的应用，晶闸管整流元件也会产生谐波; （3）城市电网的发展和高层建筑物的增加，单相照明负荷的比例也增加，导致低压电网中三相负荷不平衡程序的增加; （4）要求尽快切除网络的故障元件以提高供电可靠性。因此，原来由Y，yn0结线的干式变压器供电还可以的低压电网往往难以适应，要求改由D，yn11结线的干式变压器来供电。这就是GB50052-95上述规定的必要性。选用D，yn11结线组还有一个优点，其零序阻抗要比Y，yn0结线组小很多，有利于单相接地短路故障的快速切除，受到了运行单位的欢迎。大家很关心D，yn11结线的10（6）/0.4kV三相干式变压器的供货问题，据了解已有不少厂家如沈变、保变、上海变、北京变、三门变、上海置信公司等均可供货，且多数厂家的报价与Y，yn0结线的同容量产品是相同的，也为贯彻GB50052-95提供了有利条件。 3、应注意的几个问题 （1） 由于D，yn11与Y，yn0不同结线组配电干式变压器的二次侧电压存在相位差，不允许并联运行。因此对采用低压双电源供电的用户，应检查确定两低压电源之间是否存在相位差，避免并联后由于相位差造成环流等异常。 （2） 对由Y，yn0结线的干式变压器改为D，yn11结线的干式变压器后，其低压电网的保护方式和整定值也需相应地予以改变。 （3） 低压电网中的照明负荷和其它电力负荷，一般可由同一台干式变压器供电，但当接有较大功率的冲击性负荷而会引起电网电压波动和闪变时，将对照明产生不良的影响，应考虑将照明负荷改由单先的干式变压器供电。◎参 考 文 献1、家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》2、建筑行业标准JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》3、家标准GB/T 6451-1995《三相油浸式电力干式变压器技术参数和要求》家标准GB/T 16228-1997《干式电力干式变压器技术参数和要求》#p#分页标题#e#
