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智能伺服变压器:变压器Dyn11和Yyn0接线的区别和原理

2018-11-01 09:05:35 德州信平电子有限公司 阅读

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       变压器Dyn11和Yyn0接线的区别和原理是什么?

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变压器Dyn11接法:高压侧三角形,低压侧星形且有中性线,高压与低压有一个30度的相位差

变压器Yyn0 接法:高压侧星形,低压侧星形且有中性线,高压与低压没有相位差

Yyn0:意思是高压Y接,也就是星形接,低压也是y接,低压中性点引出,高低压侧相位角为时钟上面的0时。

Dy11:意思是高压D接,也就是三角形接,低压也是y接,高低压侧相位角为时钟上面的11点钟方向的角度,“11”表示变压器二次侧的线电压滞后一次侧线电压330度(或超前30度)。

另外补充如下知识:

变压器高低压有3种连接方式:星型、三角形和曲折形联结。对高压绕组分别用符号Y、D、Z(大写)表示;对中压和低压绕组分别用y、d、z(小写)表示。有中性点引出时分别用YN、ZN(高压中性点)和yn、zn(低压中性点)表示。

数字采用时钟表示法,用来表示一、二次侧线电压的相位关系,一次侧线电压相量作为分针,固定指在时钟12点的位置,二次侧的线电压相量作为时针。

自耦变压器有公共部分的两绕组中额定电压低的一个用符号a表示。变压器按高压、低压绕组联结的顺序组合起来就是绕组的联结组。

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例如:高压为Y,低压为yn联结,那么绕组联结组为Yyn。加上时钟法表示高低压侧相量关系就是联结组别。


变压器二个绕组组合起来就形成了4种接线组别:“Yy”、“Dy”、“Yd”和“Dd”。由于Y连接时还有带中性线和不带中性线两种,不带中性线则不增加任何符号表示,带中性线则在字母Y后面加字母n表示。n表示中性点有引出线。Yn0接线组别,UAB与uab相重合,时、分针都指在12上。“12”在新的接线组别中,就以“0”表示。   

常用的三种联结组别不同的特征:

1. Y联结:星形接线的特点是高压绕组最为经济。星形接线允许降低中点处的绝缘,使变压器高压绕组采取分级绝缘,从而降低成本。星形接线绕组电压等于线电压的1/√3,绕组电流等于线电流。星形接法的中性点引出线还可以用来直接接地,或经消弧线圈接地,如果不接地也可接避雷器,防止操作过电压和雷电过电压。另外,中性点引出接地,也可以用来实现四线制供电。这种联结的主要缺点是没有三次谐波电流的循环回路。

2. D联结:三角形接线对电压低、电流大的变压器低压绕组而言最经济。因为三角形接线必须做成等绝缘,不能做成分级绝缘,对于低压绕组而言,因为电压较低,这一点不会有什么影响。三角形接线各相绕组中的电流仅为引出线电流的1/√3。三角形接法在绕组里可以流通零序电流和三次谐波电流,产生平抑零序磁通和三次谐波的反磁通,使变压器的感应电动势避免发生畸变。

3. Z联结:Z联结具有Y联结的优点,匝数要比Y形联结多15.5%,成本较大。其零序阻抗较小,适合于制造接地变压器。由于能减小中性点位移,因此,适合于制造需要带三相不平衡负荷的中小容量变压器低压绕组。另外,对防止雷电过电压也有一定作用。

Dyn11和Yyn0联结的区别:

Dyn11

 由于高压侧为三角形接线,当变压器铁芯中出现零序磁通或三次谐波磁通时,在三角形绕组中感应产生零序电动势或三次谐波电动势,由于此感应电动势为三相同相位,在三角形绕组中串联叠加,并产生相应电流。此零序(三次谐波)循环电流产生一个反磁通,使铁芯中的零序(三次谐波)磁通消弱到最小,因而减小了低压侧星形接线绕组的中性点电压位移。同时也使高压侧绕组中零序(三次谐波)感应电动势减到最小,从而避免了由于低压侧负荷电流波形畸变引起高压侧电源电网中的电压波形受到污染。所以,具有三角形接线的变压器可以防止三次谐波或零序磁通对高压侧电源电压波形的影响。此外,这种联结方法对防止雷电侵入波的过电压也有良好的作用。因为三相雷电侵入波也是同方向的,这种状况与零序电流相似,三角形绕组中产生的循环电流,对雷电流在变压器三相铁芯中产生的磁通也有抑制作用。

GB/T13499-2002《电力变压器应用导则》规定:由于Yyn变压器零序阻抗高达60%,中性线电流不宜大于10%的额定电流;Dyn变压器零序阻抗仅为正序短路阻抗的0.9倍,中性线可以带额定电流。

但是,Dyn11联结方式的变压器电源侧如用跌落式熔断器作为过载和短路保护,出现一相熔丝熔断,即高压侧单相断线,这时低压侧有两相的相电压其数值为额定电压的1/2,即从220V降低到110V,这时,电冰箱等家用电器会因无法启动而导致烧损。这时,Dyn11联结方式的变压器低压侧必须加装可靠的低电压保护。

Yyn0

这种连接组合方式,低压侧有中性线,低压负荷中的三次谐波电流和三相不平衡负荷中的零序电流可以通过中性线在变压器绕组中流通。如果铁芯为三相三柱,则有零序电流和三次谐波电流在绕组中产生的磁通不能再铁芯中形成闭合回路(因为三相铁芯柱中的三次谐波电流磁通和零序磁通是同方向的),只能越出铁芯经变压器绝缘介质(变压器油)及箱体铁质金属等再回到铁芯。由于铁芯外的绝缘介质磁阻较大,因此零序磁通和三次谐波磁通较小。但是由其感应产生的零序电动势和三次谐波电动势,叠加在相电压上,使三相电压不对称,引起中性点位移,有的相电压升高,有的相电压降低。为了防止三相相电压严重不对称,影响用户正常用电,行业标准SD-292-1988《架空配电线路及设备运行规程(试行)》对三相负荷的不平衡程度规定不应大于15%。允许三相变压器中带少量单相负荷,但中性线电流不应超过额定电流的25%。所以做出这一规定,是为了把中性点位移电压限制在5%左右。

如果Yyn0联结方式的变压器,其铁芯为三相五柱结构,这时铁芯中的零序(或三次谐波)磁通能经过边柱流通,比经过箱体流通时磁阻要小得多,因此,零序(或三次谐波)磁通比三相三柱式变压器大得多,在绕组中感应产生的零序(或三次谐波)电动势大得多,使中性点电压位移严重,三相电压不平衡度增加,因此,Yyn0联结组的变压器不采用三相五柱结构或三个单相变压器联结方式。


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