星三角接线分析

Y/A-11（或Yq/A-11）接线组别所谓Y/A-11接线组别，系指变压器低压侧（即三相绕组呈三角形联接侧）的线电流及相间电压分别超前变压器高压侧（即三相绕组呈Y型联接侧）同名相的电流及同名相间电压300（或滞后3300。3300相当时钟11点）。1变压器接线图接线组别为Y/A-11变压器，三相绕组的连接方式及两侧电流流向的示意图如图9-1所示。在图9-1中:图9-1 Y0/A在图9-1中:*——绕组的相对极性端；高压侧三相电流;低压侧三相电流;I'aI'bI'I'aI'bI'c•流过低压绕组的三相电流。2变压器各侧的电流向量图在图9-1中，标号*为减极性表示法。由于I与衫、【与［，、I与］，分别为绕在同一AaBbCc个铁芯上的两个线圈中的电流，因此，I与I,、I与I,、I与I,分别同相位。AaBbCc由图9-1可以看出，低压侧的电流I=I,-1,、I=I,-［,、I=I，r，。若以变压器高aabbbccca压侧的电流I、I及I为参考向量，则划出的变压器两侧的电流向量图如图9-2所示。ABC图9-2 Y/A-11变压器两侧电流向量图由图9-2可以看出：变压器低压侧的线电流［、［及I分别超前高压侧电流I、［abc AB及七300（或滞后3300），相当于时钟11点，故称之Y/A-11接线。二 Yo/A-1接线Yo/A-1接线组别的变压器，系指正常工况下变压器低压侧（△侧）的线电流滞后高压侧（Y侧）同名相电流300。1变压器的接线图接线组别为丫。/^-1变压器绕组的接线方式及两侧电流的流向图如图9-3所示。ABC项I【b|ici/TOC\o"1-5"\h\z * —* —*■i -1 -JI【a 【b 【cIa b c图9-3 Y/^-1接线变压器的接线方式及两侧电流流向在图9-3中，各符号的物理意义同图9-1。与图9-1中所示相同，】，、I、I分别与［、［、［同相位。由图9-3可以看出:abc ABC

低压伽I由流.二.•二..二一一低压侧电流li—I时，i—时i，i—rifaacbbaccb以变压器高压侧电流z、z、z为参考向量，划出的变压器两侧电流的向量图如图ABC由图9-4可以看出：低压侧（即△侧）的线电流j、j及j由图9-4可以看出：低压侧abc［、［及［300（即滞后一点钟），故称之为Y/^-1接线。ABC三丫。/^-5接线Y/^-5接线，系指正常工况下，变压器低压侧（△侧）的线电流滞后于高压侧（Y侧）同名相由流1500，即钟表的时针指向5点钟。1变压器接线图接线组别为Yo/^-5变压器绕组的接线方式及两侧电流的流向，如图9-5所示。abc*abc图9-5 Y0/^-5变压器接线方式及两侧电流的流向在图9-5中：各符号的物理意义同图9-1。两侧电流的向量图同样，在图9-5中，z、［、［分别同z,、［,、［,同相位。而低压侧的输出电流］、ABC abc a,

ibI，分别等于I:I、I I:、,

ibc bacbac以高压侧电流7、7、7为参考向量，划出的Y/^-5接线变压器两侧的电流向量图，ABC如图9-6所示。由图9-6可以看出，变压器低压侧电流］、】及［分别滞后高压侧电流］、［、］1500abc ABC（即5点钟）。第二节故障量经变压器的传递统计表明：变压器高压侧（即大电流系统侧）的故障，单相接地短路最多，其次是相间短路。变压器的低压侧为小电流系统侧，单相接地没有故障电流（只有很小的电容电流），对电力系统及变压器不会造成很大的影响。因此，变压器低压侧的故障，通常指的是相间短路或两相接地短路。本节，着重介绍变压器高压侧单相接地、两相短路（两相接地短路）及低压侧两相短路时故障量经变压器的传递。简化假设为简化分析及突出故障分量经变压器的传递，作以下几点假设：1不考虑变压器的变比，不考虑负荷电流及过渡电阻对短路电流及故障电压的影响。2当变压器高压侧故障时，认为故障电流全部由低压侧供给；而变压器低压侧故障时，认为故障电流全部由变压器高压侧提供。3故障点在变压器输出端部；忽略有效分量的影响，阻抗角为900。Y/A-11变压器高压侧单相接地短路1边界条件及对称分量设变压器高压侧A相发生金属性接地短路，故障电流为IK。则故障点的边界条件为【B=TC=0；A0=L（，A+iBA0=L（，A+iB+iC）=七KTOC\o"1-5"\h\zBC ^1_K. ^1设A相各序量电流及各序量电压分别为7、7、7及°、°、°，则根据边A1 A2AO A1 A2 AO界条件可求得各序量：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 旋转因子，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妇=一3X0Z】K在式（9-3）在式（9-3）中：X02系统对故障点的等效负序电抗。变压器高压侧电压及电流向量图和序量图若以A相的正序电压°a1为参考向量（置于纵坐标上），根据式（9-1）〜（9-3）,并考虑到零序电抗x02通常大于负序电抗x22，可绘制出变压器高压侧的电流、电压的序量图及向量图。如图9-7所示。 淀IC1=【B2 |lB1IC1=【B2 |lB1=IC2A1=lA0=lA2IA0=!B0=!C0ia=Ik（a）电压序量及向量图 （b）电流序量及向量图图9-7 变压器高压侧A相接地故障点的电压、电流序量图及向量图由图9-7可以看出，当变压器高压侧单相接地短路时，其他两非故障相的电压不会降低，但两相电压之间的相位差要发生变化。其变化的大小和方向与负序电抗x及零序电抗X02的相对大小有关。 223°'变压器低压侧电压、电流的序量图和向量图由于变压器的接线组别为Y/A-11,根据序量经变压器传递原理知：变压器Y侧的正序电压和正序电流向△侧传递时，将逆时针移动300；而负序电压和负序电流向△侧传递时，将顺时针移动30o；Y侧的零序电压和零序电流不会出现在变压器△侧的输出端（即△的线电压和线电流中）。

根据图9-7及序量经变压器传递原理，并以高压侧的〃为参考向量，绘制出的变压器A1△侧电压、电流的向量图及序量图如图9-8所示。Ib1图Ib1图9-8(b)（b） 电流向量及序量图（（b） 电流向量及序量图图9-8Y/^-11变压器高压侧A相接地短路时△侧电压、电流序量图和向量图由图9-8可以看出：当Y/^-11变压器高压侧A相发生单相接地故障时，低压侧故障相的后序相（b相）电流等于零。其他两相（a相和c相）电流大小相等，方向相反。4低压侧电压和电流大小的计算（1） 低压侧电流2 。土.L=】c=3】k*30°=3Ik'】b=0。（2） 低压侧的电压Ub=TkX2£+X0£）+X2「=?（2X2£+X0£）；Ua=Uc="X；£+3x2£X0£+X击。Y/^-11变压器高压侧B、C两相接地短路1边界条件及对称分量当变压器高压侧B、C两相接地短路时（设短路电流为K），可得故障点的边界条件为;L；UB=UC=0将该边界条件用对称分量表示，可得UA1=UA1=UA2=UA0 （9-4）Ia1=-(Ia2+Iao)

^1 ^!^1 （9-5）2高压侧电压、电流向量图和序量图根据式（9-4）和式（9-5）,并以"逍参考向量（置于纵坐标上），则可绘制出故障点电压、电流的向量图和序量图。如图9-9所示。IA2IkB1Ua=3UA1UB0UC0j1UA2UA0Uc1々UIA2IkB1Ua=3UA1UB0UC0j1UA2UA0Uc1々UB2<Ubi图9-9（a）Uc2IB1IC2IB2Z<Z0S 2S图9-9（b）IC0=IB0=IA1IkCIb2（a）电压序量图和向量图Ib2（a）电压序量图和向量图（b）电流序量图和向量图（a）电压向量和序量图 （b）电流向量和序量图图9-9Y/A-11变压器高压侧B、C两相接地短路时高压侧电压、电流向量图和序量图由图9-9（b）可以看出：Y/△-11变压器高压侧B、C两相发生接地短路时，B、C两相的电流大小相等，两者之间的相位发生变化，其变化的大小和方向决定于零序电流与负序电流之比。3变压器低压侧电压、电流的向量图和序量图根据图9-9所示的向量图、序量图以及序量经Y/A-11变压器传递原理，并以正序电压〃逍为参考向量，可以画出变压器高压侧B、C两相接地短路时，低压侧的电压、电流的序量图和向量图。如图9-10所示。Ib1图9-10（b）Ib

图9-10 Y/A-11变压器高压侧B、C两相接地短路时低压侧电压、电流向量图及序量图4低压电压和电流大小的计算由图9-10（a）可以看出，当Y/^-11变压器高压侧B、C两相发生接地短路时，变压器低压侧B相电压等于零（即u-0），而a、c两相电压大小相等，方向相反，其值为bU^=Uc=ACOS300= UA由图9-10（b）可以看出，低压侧b相电流最大，其值