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配电变压器高低压侧的接线方式的特点

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-12-18 09:36:17

有关配电变压器高低压侧的接线方式的特点,选择配电变压器的结线组别,Y/Y结线组、Δ/Δ结线组、Δ/Y和Y/Δ结线组等的优缺点对比分析。

配电变压器高低压侧的接线方式

接线方式的说法不妥,只能说是选择配电变压器的结线组别。

一侧绕组只有Y和Δ二种,双圈式变压器的组合就是四种:Y/Y,Δ/Y,Y/Δ,Δ/Δ。

Y/Y结线组是输入输出同相位,还有5种不同相位,按时钟表示,分别是0点和2,4,6,8,10点,钟点表示也是输入与输出之间的相位关系,进一步描述,请楼主自己用画图来说明了。

Δ/Δ结线组是输入输出也是同相位,还有5种不同相位,按时钟表示,同样是0点和2,4,6,8,10点,钟点表示一样是输入与输出之间的相位关系,进一步描述,请楼主自己用画图来说明吧。

Δ/Y和Y/Δ结线组是输入输出不同相位,按时钟表示分别是1点和3,5,7,9,11点,同样是输入与输出之间的相位关系,也需要用向量图来描述。

各种结线的优缺点:

Δ结线可以看出,每相绕组与另二相绕组头尾相接,其优点是三次谐波会在Δ形绕组中自相抵消,缺点是没有中性点,无法利用(何种)接地方法控制对地电位。

Y结线的优缺点正好与Δ结线相反,感应过来的三次谐波无法抵消,将会影响下一级或用电设备,但它有中性点,可以利用中性点选择一种接地方式,控制系统对地电压和保护措施。

中性点的接地叫工作接地,电力系统少不了工作接地,它有4点作用:

1、满足系统运行需要。中性点接地可使继电保护准确动作,并消除单相接地过电压;中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡。

2、降低人体的接触电压。若中性点不接地,当系统有一相发生接地故障时,人站在地面上又触及另一相时,人体将受到的接触电压将接近线电压。而中性点接地时,因中性点接地电阻小,中性点与地之间的电位差接近0,如发生一相接地,人站在地面上又触及另一相时,人体受到的接触电压只接近相电压,因此降低了人体的接触电压。

3、保证迅速切断故障设备。在中性点不接地系统,当一相接地时接地电流很小,保护装置不能迅速动作切断电流,故障将长时间持续下去。
在中性点接地系统,当一相接地时,接地电流成为很大的单相短路电流,保护装置能准确而迅速切除故障线路,保证其他线路和设备正常运行。

4、可降低电气设备和电力线路的设计绝缘水平。中性点接地系统中,发生一相接地时,其他二相的对地电压仍保持接近或等于相电压,故绝缘设计只按相电压考虑就可以了,能降低电力设备的投资。 我国电力系统一般分以下几个电压等级:超高压500KV为跨省际区域的主网架,高压220KV为省内区域性输电网(现在发达地区正向500KV发展),高压110KV为县级网的主供系统(发达地区已200KV和110KV同时并存),中压35KV为县以下区级小网架,或一个城镇的主网架,中压10KV(有的大型企业内部用10KV或6KV)为街道和农村的主配电线路,以下全是用户变压器了。

工作接地能“降低电气设备和电力线路的设计绝缘水平,降低电力设备的投资”。在低压系统感觉不是很明显,但在高压和超高压系统就会有一个可观的数据了,如220KV系统的线电压是220KV,如果有了中性点的工作接地,其相对地的电压只有127KV了,同样,500KV超高压系统的对地电压可降到290KV了,看上去快只有一半稍多点,这对输变电设备的绝缘要求和成本投入上会减少很多。

从这方面考虑,我国的高压和超高压输变电系统是中性点直接接地的大接地电流系统。为了做到中性点直接接地,那么主变在这个电压等级的绕组必须是Y接法。

为了解决三次谐波的问题,一般(大型输电)变压器都会有一组Δ绕组(有的本身就不装输出端,空绕组,作用就是抵消三次谐波)。

在中压系统(35KV~6KV)是个中间过程的电压等级,设置这个电压等级的目的是,一是有这个中间电压后,对系统保护设置可多几关(下面有故障,在这个电压等级的网络上可调整和分配负荷与供电设备的利用),二是用电负荷不是很大,距离较远,环境且不是很好的山区供电较适宜,从运行上考虑,为了减小故障对系统的影响,采用了高阻接地系统。

用了高阻接地系统后,就没有对主变绕组要用Y接法的要求了,所以,变压器在中压绕组Δ接法的占绝大多数。

高压系统大型主变都有Y绕组后,且中性点正常情况下且接近“0”电位,给高压(超高压)设备的保护提供了方便:

一般中压及以下电压的变压器保护中,最难解决的是“绕组匝间短路”,如果能把大型主变每相绕组的头尾都引出来,就可以“分相差动”保护了,匝间短路的问题也解决了。变压器绕组分相保护就是输入与输出各自有差动用CT。

因为每相绕组(两头有电流互感器)分相差动后,当一相绕组发生匝间短路时,同一相的感应电势(电流)可作比较,如输入侧故障,则输出侧电流往小变化,输入侧且往大变化。如输出侧故障,则输出侧电流往小变化,输入侧也是往大变化。可以看出,不管哪侧匝间短路,都是输入电流变大,输出电流且变小。

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