变压器接线Dyn11和Yyn0区别和原理是什么?

变压器Dyn11连接方式:高压侧三角形、低压侧星形、中性线,高压与低压相差30度。变压器Yyn0连接方式:高压侧星形、低压侧星形、中性线,高压与低压无相差。

引文作者:上海盖能电气市场部(专注干式变压器30年)

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Yyn0:意思是高压Y连接,即星形连接,低压也是y连接,低压中性点引出,高低压侧相位角为钟表上的0点。

Dyn11:高压d连接,即三角形连接,低压也是y连接,高低压侧相位角为钟表上11点方向的角度,11表示变压器二次侧的线电压落后于一次侧线电压330(或超过30)


此外以下知识:

变压器的高低压有三种连接方式:星形、三角形和弯曲形连接。高压绕组用符号YDZ(大写)表示;中低压绕组用ydz(小写)表示。引出中性点时,分别用YNZN(高压中性点)ynzn(低压中性点)表示。

数字采用钟表表示法,表示一、二次侧线电压的相位关系,一次侧线电压的相位作为分针,固定在钟表12点的位置,二次侧线电压的相位作为时针。

在公共部分的两个绕组中,自耦变压器的额定电压示额定电压低。变压器按高压和低压绕组连接的顺序组合,即绕组连接组。

举例来说:高压为Y,低压为yn,绕组为Yyn。再加上钟表法表示高低压侧相量关系为连接组。


两个变压器绕组的组合形成了四个接线组:YyDyYdDd。因为Y连接时还有中性线和非中性线两种,没有中性线就没有增加任何符号表示,而带中性线就是在字母Y后加字母N表示。n表示中性点有引线。Yn0接线组,UABuab重合,时间和针都指在12上。在新的接线组中,12表示为0

三个常见的连接组有不同的特点:

1.Y连接:星形连接的特点是高压绕组最经济。星形接线可以降低中点的绝缘,使变压器的高压绕组分级绝缘,降低成本。星线绕组电压等于线电压的1/3,绕组电流等于线电流。星形连接法的中性点引出线也可用于直接接地或通过消弧线圈接地。如果不接地,也可以连接避雷器,防止操作过电压和雷电过电压。此外,中性点引出接地也可用于实现四线供电。这种连接的主要缺点是没有三次谐波电流的循环电路。

2.D连接:三角形连接是低电压、高电流变压器低压绕组中最经济的。由于三角接线必须做成等绝缘,不能做成分级绝缘,对于低压绕组来说,由于电压较低,这一点没有什么影响。三角线各相绕组中的电流仅为引线电流的1/3。三角形连接法可以在绕组中循环零序电流和三次谐波电流,产生抑制零序磁通和三次谐波的反磁通,避免变压器的感应电动势变形。

三、Z结:Z结具有Y结的优点,匝数比Y结多15.5%,成本较高。零序阻抗小,适用于制造接地变压器。因为可以减少中性点位移,所以适用于制造需要三相不平衡负荷的中小容量变压器低压绕组。此外,它还可以防止雷电过电压。

Dyn11Yyn0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,三角形绕组中会产生零序电动势或三次谐波电动势。由于这种感应电动势是三相同的相位,它会串联叠加在三角形绕组中,产生相应的电流。该零序(三次谐波)循环电流产生反磁通,使铁芯中的零序(三次谐波)磁通减弱到最小,从而降低了低压侧星形线圈的中性点电压位移。同时,将高压侧绕组中的零序(三次谐波)感应电动势降至最低,避免了低压侧负载电流波形变形造成的高压侧电源电网中的电压波形污染。因此,三角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,这种连接方法对防止雷电侵入波的过电压也有很好的效果。由于三相雷击侵入波也是同向的,这种情况类似于零序电流,三角形绕组产生的循环电流对变压器三相铁芯产生的雷击电流磁通也有抑制作用。

GB/T13499-2002《电力变压器应用指南》规定,Yyn变压器零序阻抗高达60%,中性线电流不得超过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。

然而,Dyn11连接方式的变压器电源侧如采用跌落式熔断器作过载和短路保护,会出现一相熔丝熔断,即高压侧单相断线。此时,在低压侧有两相的相电压,其数值为额定电压的1/2,即由220V降至110V,此时,电冰箱等家电将不能起动而烧损。此时,Dyn11连接的变压器低压端必须增加可靠的低电压保护。

Yyn0

这种连接方式,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。如果铁芯是三相三柱,绕组产生的三次谐波电流和三次谐波电流不能在铁芯中形成闭路(因为三相铁芯柱中的三次谐波电流磁通和零序磁通是同一个方向的),只能越过铁芯,通过变压器绝缘介质(变压器油)和箱体铁金属返回铁芯。由于铁芯外绝缘介质的磁阻较大,零序磁通和三次谐波磁通较小。然而,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,导致三相电压不对称,导致中性点位移,一些相电压上升,另一些相电压下降。为了防止三相电压严重不对称,影响用户正常用电,行业标准SD-292-1988《架空配电线路和设备运行规程(试行)》对三相负载的不平衡程度不得超过15%。允许三相变压器有少量单相负载,但中性线电流不得超过额定电流的25%。因此,这项规定是为了将中性点位移电压限制在5%左右。

如果Yyn0连接方式的变压器,其铁芯为三相五柱结构,则铁芯中的零序(或三次谐波)的磁通可以通过边柱流通,比通过箱体流通时的磁阻小得多,因此零序(或三次谐波)的磁通比三相三柱变压器大得多,绕组中感应产生的零序(或三次谐波)的电动势大得多,中性点电压位移严重,三相电压不平衡增大,因此Yyn0连接组的变压器不采用三相五柱结构或三相变压器连接方式。