近幾年來,由于城鄉(xiāng)建設(shè)飛速發(fā)展,用電負荷迅速增加,對供電可靠性要求越來越高,因此雙電源建設(shè)越來越多。對變電站的雙電源的同側(cè)相位角判斷,直接影響調(diào)度對電網(wǎng)運行方式的安排。電網(wǎng)運行中相位角的變化都是由變壓器連接組別引起的,而變壓器聯(lián)接組標號是表征變壓器原、副繞組線電動勢相位差的一種標記。所以對從事高低壓電網(wǎng)運行維護和管理的技術(shù)人員來說,能夠快速準確的判定變壓器聯(lián)接組標號是非常必要的。
1 變壓器聯(lián)接組別標號的常用確定方法
確定變壓器聯(lián)接組別標號通常采用國際上規(guī)定的時鐘表示法,即規(guī)定原繞組線電動勢向量EAB當(dāng)作鐘表的指針固定指“12”位置,副繞組電動勢向量Eab當(dāng)作時針指向鐘表的那個數(shù)字,該數(shù)字就是三相變壓器聯(lián)接組別的標號。下面以Yy0為例,闡述確定聯(lián)接組標號的具體步驟。分別畫出原繞組和副繞組接線圖(見圖1(a))。注意畫圖時同一芯柱的繞組上下對齊,找同一芯柱上的繞組感應(yīng)電動勢的同極性端。
圖1 Yy0連接組
按照原邊接線畫出原邊繞組的電勢向量圖。按照副邊接線畫出把A和a(見圖1(b))看成等電位點的副邊繞組電勢向量圖。
在原、副繞組電動勢向量圖中找出對應(yīng)的線電動勢相位差。即Eab當(dāng)作鐘表的分針固定在“12”位置,Eab當(dāng)作時針所指數(shù)字就是該變壓器聯(lián)接組別標號(圖1中Eab指“12”,通常用“0”表示)。
聯(lián)接組組成:原邊接線、副邊接線組別號。由此得圖1的聯(lián)接組為Yy0。
應(yīng)用此法,對應(yīng)每一個聯(lián)接組別都要畫出對應(yīng)原邊接線和副邊接線的電勢向量圖,步驟繁瑣,也容易出錯,掌握起來有一定的難度,尤其對從事變電站運行的職工更是如此。筆者將所有的聯(lián)接組別進行全面的分析,反復(fù)推敲,找出了它們之間的相互聯(lián)系及變化規(guī)律,總結(jié)出了不用畫向量圖的簡易確定聯(lián)接組標號的方法。
2 變壓器中各電動勢向量的相位變化規(guī)律
用國際上規(guī)定的方法確定三相變壓器的聯(lián)接組別,較關(guān)鍵的步驟是畫原、副繞組電動勢向量圖,找原、副邊繞組對應(yīng)的線電動勢相位差。由于三相變壓器結(jié)構(gòu)的特點,三相變壓器原、副繞組電動勢向量的相位變化及相位差也有一定的規(guī)律可循。
三相變壓器同一側(cè)(原邊或副邊)各相電動勢相位互等120°。
同一鐵芯柱上原、副繞組相電動勢要么同相,相位差為0°,要么反相,相位差為+180°(如圖1 Yy0)。
不論怎樣聯(lián)接,電勢向量組成的三角形為等邊三角形。高壓繞組線電勢EAB和對應(yīng)的低壓繞相線電勢Eab之間的相位差總是30°的整倍數(shù)。
3 變壓器聯(lián)接組的變化規(guī)律
三相變壓器的基本接線有星形聯(lián)接(原邊用符號“Y”表示,副邊用符號“y”表示)和三角形聯(lián)接(原邊用符號“D”表示,副邊用符號“d”表示)。原、副邊的接線組合有Yy、Yd、Dy和Dd四種。每一種組合又有6個組別號,共有24種聯(lián)接組,其變化規(guī)律如下。
第一,當(dāng)原、副繞組接線方式相同時,聯(lián)接組標號為偶數(shù)(如圖1所示),當(dāng)原副繞組接線方式不同時,聯(lián)接線別標號為奇數(shù)(如圖2所示)。
圖2 Yd11連接組
第二,當(dāng)原、副邊接線相同、標記相同、極性也相同時,原、副繞組相對應(yīng)線電勢相位差為0。聯(lián)接組別的標號為“0”,如Yy0。 當(dāng)原、副邊接線相同,標記相同,極性相反時,原、副繞組對應(yīng)電勢相位差為180°,聯(lián)接組別的標號應(yīng)為“6”(Yy6)。
第三,當(dāng)原邊接線、標記、極性固定時,副邊繞組三相出線標記按相序移位一次,相當(dāng)于副邊相電動勢順時針轉(zhuǎn)動了120°,聯(lián)接組別在原來的標號上加“4”,如“0+4”時,標號為“4”;再移位一次副邊相電動勢,又順轉(zhuǎn)了120°,相當(dāng)于“4+4”,標號為“8”(Yy8)。
第四,當(dāng)有一側(cè)的接線為三角形時,若標記不變,極性不變,但接線由順序三角形改接成逆序三角形,對應(yīng)的相電勢變化了60°。當(dāng)三角形接線在副邊時,相當(dāng)于鐘表的時針逆時針轉(zhuǎn)了60°,組別號減“2”;如yd1變?yōu)閅d11,三角形接線在原邊時,相當(dāng)于鐘表的時針順時針轉(zhuǎn)了60°,組別號加“2”,如Dy11變?yōu)镈y1。
4 變壓器聯(lián)接組標號的應(yīng)用
根據(jù)上面的分析,只要記Yy0、Yd11(此種應(yīng)用較多)和Dy11這三種聯(lián)接組別的接線、標記和極性,通過看接線、看標記、看極性、按變化規(guī)律來確定。此法不必畫向量圖,既簡單又實用,尤其對生產(chǎn)一線的職工,更便于掌握和應(yīng)用。
案例1:肅寧縣梁村35kV變電站于2007年改為雙電源供電,35kV一路由武垣220kV站供電,一路由肅寧110kV站供電(見圖3)。武垣220kV站主變連接組別為YNyn0d11,肅寧110kV站主變連接組別為YN0yn0d11,運用此方法很容易判斷出這兩路35kV進線同c側(cè)相位角相差330°,由此得出這兩條進線不能合環(huán)并列運行。
圖3 雙電源供電系統(tǒng)
案例2:肅寧縣10座35kV變電站的站用電源全部由雙電源供電。一路站用電源有35kV站變(連接組別為Yyn0)供電,一路由10kV站變(連接組別為Yd11)供電,35kV主變連接組別為yd11,運用此方法很容易判斷出這兩路站用低壓電源同側(cè)相位角相差330°,故不能合環(huán)并列運行。
參考文獻
[1] 許曉峰.電機及電力拖動[M].北京:高等教育出版社,2000.