安防之家讯：[内容提要]本文对国家标准《供配电系统设计规范》及建筑行业标准《民用建筑电气设计规范》中10（6）/0.38~0.22kV配电变压器结线组别选择的新规定，从技术上和运行实践经验加以探讨，并提出应注意的有关问题。
[关 键 词]配电变压器 结线组 选择标准
前 言
国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》中规定: “在TN及TT系统接地型式的低压电网中宜选用D，yn11结线组的三相变压器作为配电变压器”。90年代中期修订国家标准《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》，用GB/T 6451-1995代替GB6451.1~6451.5-86和制订国家标准GB/T 10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》时，均已将D，yn11和Y，yn0两种不同的结线组同时列入10（6）/0.38~0.22kV三相变压器的技术标准。但实际上从1953年学习苏联先进技术开始，40余年来，我国中压和低压配电网间的10（6）/0.38~0.22kV配电变压器，几乎全部采用Y，yn0结线组别，且多数变压器厂也不生产D，yn11结线组的变压器，因此在当前城市配电网的发展规划和城乡配配电网的改造中如何正确地贯彻国标GB50052-95是一个值得注意的重要问题。本文从历史的回顾和技术分析入手，对Y，yn0结线和D，yn11结线的优缺点加以分析，用以说明新标准制订的依据和实施的必要性，供同行研究参考。
一、从当年采用Y，yn0结线组及其优缺点说起
1、 1953年以前配电变压器的结线组别
解放前旧中国的变压器制造能力十分薄弱，大部分配电变压器由国外进口，而国内外厂家又分别自定标准，当时10（6）/0.38~0.22kV的三相配电变压器则分别选用D，d0、Y，d11或Y，d1结线组，一般不采用Y，yn0结线方式。要注意以下三点: （1）我国早期使用的配电变压器一次和二次绕组中，至少有一个绕组采用D结线; （2）迄今为止，国际上多数国家的配电网仍沿用D，yn1或D，yn11结线组，一般不选用Y，yn0结线组; （3）欧美国家习惯采用的D，yn1与前苏联习惯采用的D，yn11结线组，从技术上讲，没有什么差别。当时为了学习苏联，规定统一采用D，yn11，无可非议。
2、Y，yn0结线的优点
当年推广Y，yn0三相变压器时，认为这种结线组从制造和运行上有以下优点:
（1） 变压器高压绕组由D接法改为Y接法后相电压降低了1/√3，有利于节约绝缘材料。如采用圆筒式绕组，中性点在最外层，则相间距离亦可减少，因而相应地减少了铁轭的重量。如Y接或D接的绕组都采用圆筒形绕组，由于Y接时绝缘材料的减少，也间接地减轻了高压绕组导线的重量。
（2） Y接绕组的分接头可放在中性点侧，三相分接头间的工作电压很低，可共用一盘分接开关，结构简单，而D接绕组必须将三相分接头分开，导致分接开关制造复杂，使制造成本增加，其质量反而不如Y接的可靠，且间接地使油箱尺寸增大，增加充油量。
（3） 小容量配电变压器的高压Y接绕组，采用圆筒式结构，制造简单。如D接，圆筒式绕组必须分成两段，才便于在每相绕组的中间抽出分接头，否则抽头要从油槽中引出，既费工又不可靠。
（4） Y，yn0结线组的配电变压器与同容量同规格的D，yn11结线组的配电变压器对比，其空载损耗及负载损耗均较小，有利于降低配电网中的电能损耗。根据国家GB/T 6451-1995表1中的过渡标准，双绕组、无励磁调压的10（6）/0.4kV三相变压器，采用两种不同结线时的空载损耗、负载损耗和空载电流%的对比见表1。
（1） 采用Y，yn0结线有利于降低配电变压器的制造成本。某变压器制造厂对10/0.38~0.22kV 500kVA三相配电变压器采用Y，yn0或D，yn11结线时制造成本的对比如表2所示。
3、Y，yn0接线组的主要缺点
（1） 抑制谐波的能力差
低压电网中的谐波源主要包括: 由于变压器铁心磁化曲线的非线性以及负载中电力电子器件所产生的谐波对D，yn11接线组3次谐波电流可以在D接线的绕组中环流，更有利于得到抑制。而Y，yn0结线组由于抑制谐波的能力较差，不宜用于低压电网TN或TT接地型式的场合。
（2） 三相不平衡负载会使低压电网中性点移位，影响三相电压的平衡。
Y， yn0结线组的配电变压器在0.38/0.22kV三相四线制低压电网中运行时，中性线通过的零序电流为三相电流的总和，会造成低压电网中的中性点移位。由计算得知，当中性线电流为额定电流的25%时，中性点移位约为额定电压的7.08%，尚不致严重地影响到三相相电压的不平衡。故国家GB50052-95第6.08条规定: “在TN及TT接地型式的低压电网中，当选用Y，yn0结线组别的三相变压器，其由单相不平衡负荷引起的电流不得超过低压绕组额定电流的25%，且其中一相的电流在满载时不得超过额定电流值。”由于上述规定，限制了Y ，yn0结线配电变压器接用单相负荷的容量，也影响了变压器设备能力的充分利用。
（3） Y ，yn0结线的三相配电变压器具有很大的零序电抗，限制了低压侧的短路电流，不利于故障的快速切除。以1000kVA变压器为例，在变压器低压侧出线端的单相短路电流仅7kA左右，因此要保证单相短路电流保护的灵敏度为1.5~2，变压器低压侧总开关的整定电流就不宜大于3.5~4.5kA，但整定电流在3.5~4.5kA以下时，很难对空气断路器进行合理整定，上下级保护之间的配合很难达到合理的选择性动作。
二、 新标准为什么规定在TN及TT接地型式的低压电网中宜采用D，yn11结线组的配电变压器
1、TN及TT接地型式低压电网的接线
TN低压电网中有一点直接接地，电气设备的外露部分用保护线与该点直接连接，有以下三种接法。
（1） TN-S系统
整个系统的中性线N与保护线PE是分开的。（见图1）
（2） TN-C-S系统
系统中有一部分中性线N与保护线PE是合一的。（见图2）
（3） TN-C系统
整个系统的中性线N与保护线PE是合一的。（见图3）
TT低压电网中有一个直接接地点，电气设备的外露可导电部分接至电气上与电力系统接地点无关的接地极上。（见图4）
2、贯彻新标准选用D，yn11接线组别配电变压器的必要性与可能性
先谈谈国标修订时为什么作出新规定，1986年11月中国电工技术学会工业与建筑应用专业委员会通过的《关于低压电网防触电设计问题的建议》第七条明确提出:“在TN系统中应采用D，yn11结线变压器。”1992年颁发的建筑行业标准JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》第4.3.3条又规定: “具有下列情况之一者，宜选用接线为D，yn11型的变压器: （1）三相不平衡负荷超过每相额定功率15%以上者。（2）需要提高单相短路电流值，确保低压单相接地保护装置动作灵敏者。（3）需要限制3次谐波含量者。”从问题的提出，到国家标准的确定，大约经历了10年左右的实践。
其次，由于我国实施改革开放政策以来，低压电网负荷性质和对供电质量的需求也发生了很大的变化，主要是: （1）近年来，家用电器应用的普及，引起低压电网负载的谐波分量显著增大; （2）电力电子技术在自动控制方面的应用，晶闸管整流元件也会产生谐波; （3）城市电网的发展和高层建筑物的增加，单相照明负荷的比例也增加，导致低压电网中三相负荷不平衡程序的增加; （4）要求尽快切除网络的故障元件以提高供电可靠性。因此，原来由Y，yn0结线的变压器供电还可以的低压电网往往难以适应，要求改由D，yn11结线的变压器来供电。这就是GB50052-95上述规定的必要性。选用D，yn11结线组还有一个优点，其零序阻抗要比Y，yn0结线组小很多，有利于单相接地短路故障的快速切除，受到了运行单位的欢迎。
大家很关心D，yn11结线的10（6）/0.4kV三相变压器的供货问题，据了解已有不少厂家如沈变、保变、上海变、北京变、三门变、上海置信公司等均可供货，且多数厂家的报价与Y，yn0结线的同容量产品是相同的，也为贯彻GB50052-95提供了有利条件。
3、应注意的几个问题
（1） 由于D，yn11与Y，yn0不同结线组配电变压器的二次侧电压存在相位差，不允许并联运行。因此对采用低压双电源供电的用户，应检查确定两低压电源之间是否存在相位差，避免并联后由于相位差造成环流等异常。
（2） 对由Y，yn0结线的变压器改为D，yn11结线的变压器后，其低压电网的保护方式和整定值也需相应地予以改变。
（3） 低压电网中的照明负荷和其它电力负荷，一般可由同一台变压器供电，但当接有较大功率的冲击性负荷而会引起电网电压波动和闪变时，将对照明产生不良的影响，应考虑将照明负荷改由单独的变压器供电。◎
参 考 文 献
1、国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》
2、建筑行业标准JGJ/T 16-92《民用建筑电气设计规范》
3、国家标准GB/T 6451-1995《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》
国家标准GB/T 16228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》
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