三相配电干式变压器中D yn11接线的优点

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文章来源:北京创联汇通电气       发布时间: 2021-03-25 06:20:00
导读:目前,10kV三相配电干式变压器广泛采用y,yno接线(即原符号中的y/y0-12接线),可为用户提供380V和220V的供电电压。但是,世界上大多数国家使用D,yn11连接(即/Y0-11连接)。既保留了输出两

目前,10kV三相配电干式变压器广泛采用y,yno接线(即原符号中的y/y0-12接线),可为用户提供380V和220V的供电电压。但是,世界上大多数家使用D,yn11连接(即/Y0-11连接)。既保留了输出两个电压的好处,又有以下优点:降低谐波电流,提高电源正弦波质量;零序阻抗小,提高了单相短路电流,有利于单相接地故障的切除;在三相不平衡负载的情况下,可以充分利用干式变压器的容量,同时降低干式变压器的损耗。中在福州、保定和上海的干式变压器厂已经生产D、yn11三相配电干式变压器多年。为了推广D,yn11配电干式变压器的使用,D,yno配电干式变压器与Y,YNO配电干式变压器的对比分析如下。

1提高电源正弦波的质量

根据干式变压器的空载运行,电源电压在初级绕组中产生励磁电流,励磁电流在铁芯中产生磁通量,将初级绕组和次级绕组依次连接,并在初级绕组和次级绕组中感应出电势。初级绕组的感应电势和阻抗压降与电源电压平衡。次级绕组的感应电势在输出端表现为空载电压。由于干式变压器的磁化曲线两端都是弯曲的,磁通量是饱和的,所以励磁电流为锐波时磁通量为正弦波(见图1),而励磁电流为正弦波时磁通量为平波(见图2)。如果要感应电势为正弦波,就必须有正弦波磁通量。这要求激励电流应为如图1所示的峰值波。从非正弦波的谐波分析可知,螺旋波含有三次谐波成分。对于三相干式变压器,三相尖点波励磁电流中的三次谐波分量构成零序相量。因为三次谐波的频率是150HZ,所以相量之间的相位差是基波的三倍。3 120=360,可见各相相量构成零序系统。y,yno接线干式配电变压器一次绕组中性点不引出,励磁电流不含三次谐波,即接近正弦波然后磁通为平顶波,感应电势为非正弦波,供电电压波形差(见图2)。D,yn11分布式干式变压器的一次绕组采用三角形连接,可以环流零序电流和三次谐波电流,因此励磁电流为尖峰波,磁通为正弦波,感应电势和输出电压波形较好。

从次级绕组来看,两者都是yn连接。三相负荷不平衡且有零线电流时,三相不对称电流含有零序分量(其频率为50HZ),其值为零线电流的1/3。零序电流在干式变压器铁芯中产生零序磁通,在铁芯三根支柱中同向,不能在铁芯中闭合。零序磁通通过铁芯外的附件、顶盖、油箱封闭。对于D和yn11配电干式变压器,零序磁通在主绕组中感应出零序环流。从电磁感应关系可以看出,主副绕组零序电流产生的零序磁通相互抵消,所以主磁通中的零序分量很小,副边的零序电压也很小,从而说明副边的零序阻抗很小。Y,yno接线配电干式变压器,零序电流不能在主绕组中流动,主磁通中的零序分量较大,二次侧零序电压也较大,说明二次侧零序阻抗较大 #p#分页标题#e#

低压电网接地故障保护的作用是保证设备和线路的热稳定性,防止电气火灾,保障人身安全。单相接地故障的短路电流Ld通常较小,且与低压电网的接地类型有关,应特别注意检查。以下描述了保险丝用作线路和设备保护时的验证方法。

我新标准《低压配电装置及线路设计规范》(待审批)提出,在使用我标准产品熔断器作为配电线路接地故障保护时,TN系统应满足单相接地短路电流Id相对于熔体额定电流的较小倍数。TN接地系统是指配电干式变压器中性点直接接地(用T表示),系统中裸露的导电部分通过中性线N或另一根保护线pe连接到干式变压器接地(用N表示),类似于过去的“保护接零”。附表列出了两个时限,5S对应固定用电设备和线路,0.4S对应移动和手持用电设备和线路(插座)。根据回路工作电流或峰值电流选择熔体额定电流In后,检查是否满足id/in的较小倍数。考虑到人身安全,还应检查接触电压Ujc。截止时间5S要求UJC50V,截止时间0.4S要求 90V

一般Y,yno接线配电干式变压器的零序阻抗是正序阻抗的8 ~ 10倍,单相短路电流相对较小,以至于故障点位于电网末端,保护线路pe段较小,电气设备功率较大,或者应考虑电机选择的熔体额定电流,往往达不到进度要求的ID/IN的较小倍数。使用D,yn11配电干式变压器往往可以解决问题。

3能充分利用干式变压器的容量

在三相不平衡负载的作用下,一方面零序电流产生的零序磁通通过油箱、附件等部件闭合,形成严重的磁洲和涡流损耗,增加了干式变压器的功耗和温升;另一方面,零序电压偏移中性点电位,各相负荷端电压上升或下降,因此规定零线电流不得超过二次额定电流的25%,限制了干式变压器容量的利用。在极端情况下,负载集中在一相,例如,容量为315千伏安的干式配电变压器,每相容量为105千伏安,但零线电流有限

相负荷容量,只能达到105×25﹪=26.25kVA、干式变压器的容量利用率只有26.25/315=1/12=8.3%。在城镇公用配电干式变压器和农村居民区配电干式变压器中三相负荷不平衡情况几乎不可避免。即使设计安装时力求把同类负荷曲线的用电设备平均分配到三相上,实际运行中仍会出现三相严重不平衡现象,由此造成的低压线损率居高不下、甚至烧毁干式变压器事故屡见不鲜。

  对于D,yn11结线配电干式变压器,因为主磁通中零序成分很小,虽然零序磁通路经仍同上述,干式变压器不致过热;所以中性线电流不受限制,可以与线电流相等。干式变压器的容量利用率较好。

因此在TN和TT系统接地型式的低压电网中和在不平衡单相负荷引起中性线电流超过干式变压器低压绕组额定电流的25﹪情况下,宜选用D,yn11结线三相配电干式变压器。#p#分页标题#e#

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