(已结帖)2011-11-30-工控擂台-为什么大容量变压器常Yd联接而不是Yy联接？ 点击：5209 | 回复：11
为什么大容量变压器常Yd联接而不是Yy联接？
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变压器Yd接线的优点是：
A 二次绕组采用角接闭合回路，电动势中没有三次谐波电动势。
B 根据需要可在Y一侧抽取中性点。以获得较高的电压。
C Yd 接法的中性点稳定。
D 降压变压器接成Yd，则可充分利用Y接法和△形接法的优点。
y/y接线的缺点是：
a 二次相绕组存在致命的缺点电动势中有三次谐波存在，严重危及线圈绝缘。因此这是这种接法限制了它在大容量变压器中使用，一般只能用于容量在1800KVA以下的小容量变压器。
b 按要求中性点应直接接地，否则中性点电位不稳定，特别是当三相负荷不对称时，不接地将发生严重位移现象。
所以大容量变压器采用Yd连接。
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1、变压器Yd接线的优点是：
（1） 二次电动势中没有三次谐波电动势和Yy接法的主要弊病。
（2） 根据需要可在Y一侧抽取中性点。
（3） 由于其中有一侧接成△形，可基本上维持另一侧Y形接法的中性点稳定（使中性点的电压变动不大）。
（4） 因为接线组别是单数组，有一个优点，即不同组别的两台单数组变压器可以在改变外部首、尾端标号的条件下并列，不需抽出器身重新接线。
（5） 降压变压器接成Yd，则可充分利用Y接法和△形接法的优点。
2、变压器Yy接线的优点是：
（1） Y形和△形相比，在承受同样线电压情况下Y形的每相线圈承受的电压较小，故在制造上用的绝缘材料较少。而由于每相流过的电流较大（Y形的相电流等于线电流），选用导线截面较粗，故线圈的机械强度较好，较能耐受短路时的机械力。
（2） 中性点可以任意抽取，适用于三相四线制，且Y形接法抽头放在中性点，三相抽头间正常电压很小。分接开关可共用一盘，结构简单。
（3） 在同样绝缘的水平下，Y形接法比△形接法可获得较高的电压（高√3倍）。
（4） 由于选用导线较粗，可使匝间有较高的电容，能耐受较高的冲击电压。
3、变压器Yy接线的缺点是：
（1） 二次相电动势中有三次谐波存在将危及线圈绝缘，这是这种接法致命的缺点，限制了它在大容量变压器中使用，一般只能用于容量在1800KVA以下的小容量变压器。
（2） 中性点应直接接地，否则中性点电位不稳定，特别是当三相负荷不对称时，若中性点不接地的话将发生严重位移现象。
变压器Yd接线的优点是：
（1） 二次电动势中没有三次谐波电动势和Yy接法的主要弊病。
（2） 根据需要可在Y一侧抽取中性点。
（3） 由于其中有一侧接成△形，可基本上维持另一侧Y形接法的中性点稳定（使中性点的电压变动不大）。
（4） 因为接线组别是单数组，有一个优点，即不同组别的两台单数组变压器可以在改变外部首、尾端标号的条件下并列，不需抽出器身重新接线。
（5） 降压变压器接成Yd，则可充分利用Y接法和△形接法的优点。
变压器Yy（包括Yyn）接线的缺点是：
（1） 二次相电动势中有三次谐波存在将危及线圈绝缘，这是这种接法致命的缺点，限制了它在大容量变压器中使用，一般只能用于容量在1800KVA以下的小容量变压器。
（2） 中性点应直接接地，否则中性点电位不稳定，特别是当三相负荷不对称时，若中性点不接地的话将发生严重位移现象。
所以，大容量变压器常Yd联接而不是Yy联接。
对于二次侧三角形接法的电路来讲，三次谐波电动势可看成是短路，所产生的三次谐波电流便在三角形电路中环流。该环流对原有的三次谐波磁通起去磁作用，三次谐波电动势被削弱，量值很小，因此相电动势波形接近正弦波形。从全电流定律解释，作用在主磁路上的磁动势为一、二次侧磁动势之和，在Yd接法中，由一次侧提供了磁化电流的基波分量，由二次侧提供了磁化电流的三次谐波分量(其作用与由一次侧单方面提供尖顶波磁化电流的作用是等效的，但略有不同)。在Yd接法中，为维持三次谐波电流仍需有三次谐波电动势，但是量值甚小，对运行影响不大。这就是为什么在高压线路中的大容量变压器需接成Yd的理由。
这与电压等级和中性点接地方式有关，以及接线方式、电压等级与传输容量的关系，主要表现三个方面：
一、变压器的功能是将不同的电压等级容量进行传递的。每一台变压器所标称的容量一般指高压端的容量。两线圈变压器的容量比一般是1：1的，三线圈变压器高压、中压容量比为1：1，高压、低压容量比为1比二分之一。
二、对于110kV及以上的系统，一般均采用中性点直接接地的方式。因此均为Y接线方式，方能引出中性点。
对于6-10kV系统，一般均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。因此均为D接线方式。
对于1kV以下的电网的中性点采用不接地方式运行。但电压为380/220V的系统，采用三相五线制，因此均为Yy接线方式。中性点引出后可接地或不接地。
三、我们知道电压越高电能传输的距离越远，损耗的越小。可见在高电压大容量传输系统中为中性点接地系统，变压器从110kV及以上电压等级变为10kV供电系统，它的接线组别为Ynd。在 1kV以下的电网中由于电压低，供电半径（距离）所限，损耗大，其容量自然要比高电压小得多。
常见的变压器绕组有二种接法，即“三角形接线”和“星形接线”；在变压器的联接组别中“D表示为三角形接线，“Yn”表示为星形带中性线的接线，Y表示星形，n表示带中性线；“11”表示变压器二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。
变压器的联接组别的表示方法是：大写字母表示一次侧（或原边）的接线方式，小写字母表示二次侧（或副边）的接线方式。Y（或y）为星形接线，D（或d）为三角形接线。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。
“Yn，d11”，其中11就是表示：当一次侧线电压相量作为分针指在时钟12点的位置时，二次侧的线电压相量在时钟的11点位置。也就是，二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。
变压器二个绕组组合起来就形成了4种接线组别：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我国只采用“Y，y”和“Y，d”。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。
（一）变压器接线组别
变压器的极性标注采用减极性标注。减极性标注是将同一铁心柱上的两个绕组在某个瞬间相对高电位点或相对低电位点称为同极性，标以同名端“A”、“a”或“•”．采用减极性标注后，当电流从原绕组“A”流入，副绕组电流则由“a”流出。变压器的接线组别是三相权绕组变压器原，副边对应的线电压之间的相位关系，采用时钟表示法。分针代表原边线电压相量，并且将分外固定指向12上，时针代表对应的副边线电压相量，指向几点即为几点钟接线。
变压器空载运行中，Yyn0接线组别高压侧为“Y”接线，激磁电流为正弦波。由于变压器磁化曲线的非线性，铁芯磁通为平顶波，含有三次谐波成分较大，对于三芯柱铁芯配变，奇次磁通无通路，只有通过空气隙、箱壁、夹紧螺栓形成通路，这样就增加了磁滞及涡流损耗；Dyn11接线中，奇次谐波电流可在高压绕组内环流，这样铁芯中的磁通为正弦波，不会产生前者的损耗。同容量的配变空载损耗Dyn11接线比Yyn0接线可减少10%。
负载运行中，若二次侧负载不对称，各项均有零序电流，其值为中线电流的1/3，零序电流在配变铁芯中产生零序磁通，Yyn0接线的配变高压侧没有零序电流与之去磁，零序磁通在变压器铁芯柱中无通路，只能通过空气隙、箱壁、夹紧螺栓形成回路，产生附加损耗，鉴于此，大容量变压器不宜采用Yyn0接线，最大容量1800kVA，并规定Yyn0接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%；Dyn11接线中，一次绕组的零序电流可以在绕组内环流，反过来可削弱二次绕组的零序磁通，不致使零序磁通造成配变的过热，因此中性线电流几乎可达相线电流值（一般能达到相线电流的80%），规程规定Dyn11接线变压器中性线电流不应超过低压侧额定电流的40%，所以Dyn11接线能使配变容量尽可能得到充分利用，同时也降低了损耗，同容量的配变负载损耗Dyn11接线比Yyn0接线可减少20%
对于供电质量来说，对于Yyn0接线的配变，由于二次零序磁通未被去磁，零序阻抗大，因此零序电压也较大；而Dyn11接线中由于一次零序磁通的去磁，使铁芯中合成零序磁通很小。据实测数据发现，同容量的配变Yyn0接线零序阻抗比Dyn11接线大8～10倍.这样在同样的零序电流下，零序电压前者比后者大8～10倍,从而造成Yyn0接线配变中性点产生较大偏移,相电压不对称程度严重.
当低压母线处发生单相短路时,由于Dyn11接线配变零序阻抗小,因此Dyn11接线要比Yyn0接线单相短路大得多,这样低压总开关过流保护的灵敏度也高得多,对于高压侧,由于Dyn11接线低压单相短路电流对高压侧的穿越电流也大,当高压侧过流继电保护兼作低压单相接地保护时,其灵敏度也比Yyn0接线大.
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