星三角接線分析

Y/A-11（或Yq/A-11）接線組別所謂Y/A-11接線組別，系指變壓器低壓側(cè)（即三相繞組呈三角形聯(lián)接側(cè)）的線電流及相間電壓分別超前變壓器高壓側(cè)（即三相繞組呈Y型聯(lián)接側(cè)）同名相的電流及同名相間電壓300（或滯后3300。3300相當(dāng)時(shí)鐘11點(diǎn)）。1變壓器接線圖接線組別為Y/A-11變壓器，三相繞組的連接方式及兩側(cè)電流流向的示意圖如圖9-1所示。在圖9-1中:圖9-1 Y0/A在圖9-1中:*——繞組的相對(duì)極性端；高壓側(cè)三相電流;低壓側(cè)三相電流;I'aI'bI'I'aI'bI'c?流過(guò)低壓繞組的三相電流。2變壓器各側(cè)的電流向量圖在圖9-1中，標(biāo)號(hào)*為減極性表示法。由于I與衫、【與［，、I與］，分別為繞在同一AaBbCc個(gè)鐵芯上的兩個(gè)線圈中的電流，因此，I與I,、I與I,、I與I,分別同相位。AaBbCc由圖9-1可以看出，低壓側(cè)的電流I=I,-1,、I=I,-［,、I=I，r，。若以變壓器高aabbbccca壓側(cè)的電流I、I及I為參考向量，則劃出的變壓器兩側(cè)的電流向量圖如圖9-2所示。ABC圖9-2 Y/A-11變壓器兩側(cè)電流向量圖由圖9-2可以看出：變壓器低壓側(cè)的線電流［、［及I分別超前高壓側(cè)電流I、［abc AB及七300（或滯后3300），相當(dāng)于時(shí)鐘11點(diǎn)，故稱之Y/A-11接線。二 Yo/A-1接線Yo/A-1接線組別的變壓器，系指正常工況下變壓器低壓側(cè)（△側(cè)）的線電流滯后高壓側(cè)（Y側(cè)）同名相電流300。1變壓器的接線圖接線組別為丫。/^-1變壓器繞組的接線方式及兩側(cè)電流的流向圖如圖9-3所示。ABC項(xiàng)I【b|ici/TOC\o"1-5"\h\z * —* —*■i -1 -JI【a 【b 【cIa b c圖9-3 Y/^-1接線變壓器的接線方式及兩側(cè)電流流向在圖9-3中，各符號(hào)的物理意義同圖9-1。與圖9-1中所示相同，】，、I、I分別與［、［、［同相位。由圖9-3可以看出:abc ABC

低壓伽I由流.二.?二..二一一低壓側(cè)電流li—I時(shí)，i—時(shí)i，i—rifaacbbaccb以變壓器高壓側(cè)電流z、z、z為參考向量，劃出的變壓器兩側(cè)電流的向量圖如圖ABC由圖9-4可以看出：低壓側(cè)（即△側(cè)）的線電流j、j及j由圖9-4可以看出：低壓側(cè)abc［、［及［300（即滯后一點(diǎn)鐘），故稱之為Y/^-1接線。ABC三丫。/^-5接線Y/^-5接線，系指正常工況下，變壓器低壓側(cè)（△側(cè)）的線電流滯后于高壓側(cè)（Y側(cè)）同名相由流1500，即鐘表的時(shí)針指向5點(diǎn)鐘。1變壓器接線圖接線組別為Yo/^-5變壓器繞組的接線方式及兩側(cè)電流的流向，如圖9-5所示。abc*abc圖9-5 Y0/^-5變壓器接線方式及兩側(cè)電流的流向在圖9-5中：各符號(hào)的物理意義同圖9-1。兩側(cè)電流的向量圖同樣，在圖9-5中，z、［、［分別同z,、［,、［,同相位。而低壓側(cè)的輸出電流］、ABC abc a,

ibI，分別等于I:I、I I:、,

ibc bacbac以高壓側(cè)電流7、7、7為參考向量，劃出的Y/^-5接線變壓器兩側(cè)的電流向量圖，ABC如圖9-6所示。由圖9-6可以看出，變壓器低壓側(cè)電流］、】及［分別滯后高壓側(cè)電流］、［、］1500abc ABC（即5點(diǎn)鐘）。第二節(jié)故障量經(jīng)變壓器的傳遞統(tǒng)計(jì)表明：變壓器高壓側(cè)（即大電流系統(tǒng)側(cè)）的故障，單相接地短路最多，其次是相間短路。變壓器的低壓側(cè)為小電流系統(tǒng)側(cè)，單相接地沒(méi)有故障電流（只有很小的電容電流），對(duì)電力系統(tǒng)及變壓器不會(huì)造成很大的影響。因此，變壓器低壓側(cè)的故障，通常指的是相間短路或兩相接地短路。本節(jié)，著重介紹變壓器高壓側(cè)單相接地、兩相短路（兩相接地短路）及低壓側(cè)兩相短路時(shí)故障量經(jīng)變壓器的傳遞。簡(jiǎn)化假設(shè)為簡(jiǎn)化分析及突出故障分量經(jīng)變壓器的傳遞，作以下幾點(diǎn)假設(shè)：1不考慮變壓器的變比，不考慮負(fù)荷電流及過(guò)渡電阻對(duì)短路電流及故障電壓的影響。2當(dāng)變壓器高壓側(cè)故障時(shí)，認(rèn)為故障電流全部由低壓側(cè)供給；而變壓器低壓側(cè)故障時(shí)，認(rèn)為故障電流全部由變壓器高壓側(cè)提供。3故障點(diǎn)在變壓器輸出端部；忽略有效分量的影響，阻抗角為900。Y/A-11變壓器高壓側(cè)單相接地短路1邊界條件及對(duì)稱分量設(shè)變壓器高壓側(cè)A相發(fā)生金屬性接地短路，故障電流為IK。則故障點(diǎn)的邊界條件為【B=TC=0；A0=L（，A+iBA0=L（，A+iB+iC）=七KTOC\o"1-5"\h\zBC ^1_K. ^1設(shè)A相各序量電流及各序量電壓分別為7、7、7及°、°、°，則根據(jù)邊A1 A2AO A1 A2 AO界條件可求得各序量：iA1=±（Ia+al+aA0 3ABC3KIcA0 3ABC3KA13AB C3K-1?… ?1?1A2=3（1A+a27b+ac）=37K

UA1+UA2+UA0=0在上述各式中：a 旋轉(zhuǎn)因子，a=eji200(9-1)(9-2)(9-1)(9-2)(9-3)^A11A21AO3'KU=-(U+U)A1 A2 AO「?/ 1-UA1=(X2e+X0￡)3Ik1棚A2=-X221A1=-3X2Z】K1UA0=-X02婦=一3X0Z】K在式（9-3）在式（9-3）中：X02系統(tǒng)對(duì)故障點(diǎn)的等效負(fù)序電抗。變壓器高壓側(cè)電壓及電流向量圖和序量圖若以A相的正序電壓°a1為參考向量（置于縱坐標(biāo)上），根據(jù)式（9-1）?（9-3）,并考慮到零序電抗x02通常大于負(fù)序電抗x22，可繪制出變壓器高壓側(cè)的電流、電壓的序量圖及向量圖。如圖9-7所示。 淀IC1=【B2 |lB1IC1=【B2 |lB1=IC2A1=lA0=lA2IA0=!B0=!C0ia=Ik（a）電壓序量及向量圖 （b）電流序量及向量圖圖9-7 變壓器高壓側(cè)A相接地故障點(diǎn)的電壓、電流序量圖及向量圖由圖9-7可以看出，當(dāng)變壓器高壓側(cè)單相接地短路時(shí)，其他兩非故障相的電壓不會(huì)降低，但兩相電壓之間的相位差要發(fā)生變化。其變化的大小和方向與負(fù)序電抗x及零序電抗X02的相對(duì)大小有關(guān)。 223°'變壓器低壓側(cè)電壓、電流的序量圖和向量圖由于變壓器的接線組別為Y/A-11,根據(jù)序量經(jīng)變壓器傳遞原理知：變壓器Y側(cè)的正序電壓和正序電流向△側(cè)傳遞時(shí)，將逆時(shí)針移動(dòng)300；而負(fù)序電壓和負(fù)序電流向△側(cè)傳遞時(shí)，將順時(shí)針移動(dòng)30o；Y側(cè)的零序電壓和零序電流不會(huì)出現(xiàn)在變壓器△側(cè)的輸出端（即△的線電壓和線電流中）。

根據(jù)圖9-7及序量經(jīng)變壓器傳遞原理，并以高壓側(cè)的〃為參考向量，繪制出的變壓器A1△側(cè)電壓、電流的向量圖及序量圖如圖9-8所示。Ib1圖Ib1圖9-8(b)（b） 電流向量及序量圖（（b） 電流向量及序量圖圖9-8Y/^-11變壓器高壓側(cè)A相接地短路時(shí)△側(cè)電壓、電流序量圖和向量圖由圖9-8可以看出：當(dāng)Y/^-11變壓器高壓側(cè)A相發(fā)生單相接地故障時(shí)，低壓側(cè)故障相的后序相（b相）電流等于零。其他兩相（a相和c相）電流大小相等，方向相反。4低壓側(cè)電壓和電流大小的計(jì)算（1） 低壓側(cè)電流2 。土.L=】c=3】k*30°=3Ik'】b=0。（2） 低壓側(cè)的電壓Ub=TkX2￡+X0￡）+X2「=?（2X2￡+X0￡）；Ua=Uc="X；￡+3x2￡X0￡+X擊。Y/^-11變壓器高壓側(cè)B、C兩相接地短路1邊界條件及對(duì)稱分量當(dāng)變壓器高壓側(cè)B、C兩相接地短路時(shí)（設(shè)短路電流為K），可得故障點(diǎn)的邊界條件為;L；UB=UC=0將該邊界條件用對(duì)稱分量表示，可得UA1=UA1=UA2=UA0 （9-4）Ia1=-(Ia2+Iao)

^1 ^!^1 （9-5）2高壓側(cè)電壓、電流向量圖和序量圖根據(jù)式（9-4）和式（9-5）,并以"逍參考向量（置于縱坐標(biāo)上），則可繪制出故障點(diǎn)電壓、電流的向量圖和序量圖。如圖9-9所示。IA2IkB1Ua=3UA1UB0UC0j1UA2UA0Uc1々UIA2IkB1Ua=3UA1UB0UC0j1UA2UA0Uc1々UB2<Ubi圖9-9（a）Uc2IB1IC2IB2Z<Z0S 2S圖9-9（b）IC0=IB0=IA1IkCIb2（a）電壓序量圖和向量圖Ib2（a）電壓序量圖和向量圖（b）電流序量圖和向量圖（a）電壓向量和序量圖 （b）電流向量和序量圖圖9-9Y/A-11變壓器高壓側(cè)B、C兩相接地短路時(shí)高壓側(cè)電壓、電流向量圖和序量圖由圖9-9（b）可以看出：Y/△-11變壓器高壓側(cè)B、C兩相發(fā)生接地短路時(shí)，B、C兩相的電流大小相等，兩者之間的相位發(fā)生變化，其變化的大小和方向決定于零序電流與負(fù)序電流之比。3變壓器低壓側(cè)電壓、電流的向量圖和序量圖根據(jù)圖9-9所示的向量圖、序量圖以及序量經(jīng)Y/A-11變壓器傳遞原理，并以正序電壓〃逍為參考向量，可以畫出變壓器高壓側(cè)B、C兩相接地短路時(shí)，低壓側(cè)的電壓、電流的序量圖和向量圖。如圖9-10所示。Ib1圖9-10（b）Ib

圖9-10 Y/A-11變壓器高壓側(cè)B、C兩相接地短路時(shí)低壓側(cè)電壓、電流向量圖及序量圖4低壓電壓和電流大小的計(jì)算由圖9-10（a）可以看出，當(dāng)Y/^-11變壓器高壓側(cè)B、C兩相發(fā)生接地短路時(shí)，變壓器低壓側(cè)B相電壓等于零（即u-0），而a、c兩相電壓大小相等，方向相反，其值為bU^=Uc=ACOS300= UA由圖9-10（b）可以看出，低壓側(cè)b相電流最大，其值