星三角接線分析

Y/△-11（或Y0/△-11）接線組別所謂Y/△-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/△-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。圖9-1Y0/△-11接線變壓器的接線方式及兩側(cè)電流流量在圖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；、、——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。由于與、與、與分別為繞在同一個(gè)鐵芯上的兩個(gè)線圈中的電流，因此，與、與、與分別同相位。由圖9-1可以看出，低壓側(cè)的電流=-、=-、=-。若以變壓器高壓側(cè)的電流、及為參考向量，則劃出的變壓器兩側(cè)的電流向量圖如圖9-2所示。圖9-2Y/△-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、及分別超前高壓側(cè)電流、及300（或滯后3300），相當(dāng)于時(shí)鐘11點(diǎn)，故稱之Y/△-11接線。二Y0/△-1接線Y0/△-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Y0/△-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。圖9-3Y/△-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，、、分別與、、同相位。由圖9-3可以看出：低壓側(cè)電流=-，=-，=-。以變壓器高壓側(cè)電流、、為參考向量，劃出的變壓器兩側(cè)電流的向量圖如圖9-4所示。圖9-4Y/△-1變壓器兩側(cè)電流向量圖由圖9-4可以看出：低壓側(cè)（即△側(cè)）的線電流、及分別滯后于高壓側(cè)電流、及300（即滯后一點(diǎn)鐘），故稱之為Y/△-1接線。三Y0/△-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)）同名相電流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Y0/△-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。圖9-5Y0/△-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。2兩側(cè)電流的向量圖同樣，在圖9-5中，、、分別同、、同相位。而低壓側(cè)的輸出電流、、，分別等于-、-、-。以高壓側(cè)電流、、為參考向量，劃出的Y/△-5接線變壓器兩側(cè)的電流向量圖，如圖9-6所示。圖9-6Y/△-5變壓器兩側(cè)電流向量圖由圖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、、1500（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。一簡(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)：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。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。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。二Y/△-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；；設(shè)A相各序量電流及各序量電壓分別為、、及、、，則根據(jù)邊界條件可求得各序量：在上述各式中：——旋轉(zhuǎn)因子，可得：===………（9-1）=-（+）………（9-2）………（9-3）在式（9-3）中：——系統(tǒng)對(duì)故障點(diǎn)的等效零序電抗；——系統(tǒng)對(duì)故障點(diǎn)的等效負(fù)序電抗。2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），并考慮到零序電抗通常大于負(fù)序電抗，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。（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)序電抗及零序電抗的相對(duì)大小有關(guān)。3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/△-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)300；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△側(cè)電壓、電流的向量圖及序量圖如圖9-8所示。（a）電壓向量及序量圖（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）低壓側(cè)的電壓；。三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），可得故障點(diǎn)的邊界條件為；=0；將該邊界條件用對(duì)稱分量表示，可得....................................（9-4）....................................（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。（a）電壓向量和序量圖（b）電流向量和序量圖 圖9-9Y/△-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/△-11變壓器傳遞原理，并以正序電壓為參考向量，可以畫(huà)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。（a）電壓序量圖和向量圖（b）電流序量圖和向量圖圖9-10Y/△-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