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,高壓與低壓無相差。
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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,低壓中性點引出,高低壓側(cè)相位角為鐘表上的0點。
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度(或超過30度)。
此外以下知識:
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Y、D、Z(大寫)表示;中低壓繞組用y、d、z(小寫)表示。引出中性點時,分別用YN、ZN(高壓中性點)和yn、zn(低壓中性點)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點的位置,二次側(cè)線電壓的相位作為時針。
在公共部分的兩個繞組中,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。
舉例來說: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。
兩個變壓器繞組的組合形成了四個接線組:Yy、Dy、Yd和Dd。因為Y連接時還有中性線和非中性線兩種,沒有中性線就沒有增加任何符號表示,而帶中性線就是在字母Y后加字母N表示。n表示中性點有引線。Yn0接線組,UAB和uab重合,時間和針都指在12上。在新的接線組中,12表示為0。
三個常見的連接組有不同的特點:
1.Y連接:星形連接的特點是高壓繞組最經(jīng)濟。星形接線可以降低中點的絕緣,使變壓器的高壓繞組分級絕緣,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引出線也可用于直接接地或通過消弧線圈接地。如果不接地,也可以連接避雷器,防止操作過電壓和雷電過電壓。此外,中性點引出接地也可用于實現(xiàn)四線供電。這種連接的主要缺點是沒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)濟的。由于三角接線必須做成等絕緣,不能做成分級絕緣,對于低壓繞組來說,由于電壓較低,這一點沒有什么影響。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,避免變壓器的感應電動勢變形。
三、Z結(jié):Z結(jié)具有Y結(jié)的優(yōu)點,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。因為可以減少中性點位移,所以適用于制造需要三相不平衡負荷的中小容量變壓器低壓繞組。此外,它還可以防止雷電過電壓。
Dyn11和Yyn0的區(qū)別:
Dyn11
由于高壓側(cè)為三角形接線,當變壓器鐵芯中出現(xiàn)零序磁通或三次諧波磁通時,三角形繞組中會產(chǎn)生零序電動勢或三次諧波電動勢。由于這種感應電動勢是三相同的相位,它會串聯(lián)疊加在三角形繞組中,產(chǎn)生相應的電流。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)星形線圈的中性點電壓位移。同時,將高壓側(cè)繞組中的零序(三次諧波)感應電動勢降至最低,避免了低壓側(cè)負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高壓側(cè)電源電壓波形的影響。此外,這種連接方法對防止雷電侵入波的過電壓也有很好的效果。由于三相雷擊侵入波也是同向的,這種情況類似于零序電流,三角形繞組產(chǎn)生的循環(huán)電流對變壓器三相鐵芯產(chǎn)生的雷擊電流磁通也有抑制作用。
GB/T13499-2002《電力變壓器應用指南》規(guī)定,Yyn變壓器零序阻抗高達60%,中性線電流不得超過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載和短路保護,會出現(xiàn)一相熔絲熔斷,即高壓側(cè)單相斷線。此時,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,電冰箱等家電將不能起動而燒損。此時,Dyn11連接的變壓器低壓端必須增加可靠的低電壓保護。
Yyn0
這種連接方式,低壓側(cè)有中性線,低壓負荷中的三次諧波電流和三相不平衡負荷中的零序電流可以通過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(因為三相鐵芯柱中的三次諧波電流磁通和零序磁通是同一個方向的),只能越過鐵芯,通過變壓器絕緣介質(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,由其感應產(chǎn)生的零序電動勢和三次諧波電動勢疊加在相電壓上,導致三相電壓不對稱,導致中性點位移,一些相電壓上升,另一些相電壓下降。為了防止三相電壓嚴重不對稱,影響用戶正常用電,行業(yè)標準SD-292-1988《架空配電線路和設(shè)備運行規(guī)程(試行)》對三相負載的不平衡程度不得超過15%。允許三相變壓器有少量單相負載,但中性線電流不得超過額定電流的25%。因此,這項規(guī)定是為了將中性點位移電壓限制在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)的磁通可以通過邊柱流通,比通過箱體流通時的磁阻小得多,因此零序(或三次諧波)的磁通比三相三柱變壓器大得多,繞組中感應產(chǎn)生的零序(或三次諧波)的電動勢大得多,中性點電壓位移嚴重,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。