近幾年來,由于城鄉(xiāng)建設(shè)飛速發(fā)展,用電負(fù)荷迅速增加,對(duì)供電可靠性要求越來越高,因此雙電源建設(shè)越來越多。對(duì)變電站的雙電源的同側(cè)相位角判斷,直接影響調(diào)度對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的安排。電網(wǎng)運(yùn)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(biāo)號(hào)是表征變壓器原、副繞組線電動(dòng)勢(shì)相位差的一種標(biāo)記。所以對(duì)從事高低壓電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)和管理的技術(shù)人員來說,能夠快速準(zhǔn)確的判定變壓器聯(lián)接組標(biāo)號(hào)是非常必要的。
1 變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號(hào)的常用確定方法
確定變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號(hào)通常采用國際上規(guī)定的時(shí)鐘表示法,即規(guī)定原繞組線電動(dòng)勢(shì)向量EAB當(dāng)作鐘表的指針固定指“12”位置,副繞組電動(dòng)勢(shì)向量Eab當(dāng)作時(shí)針指向鐘表的那個(gè)數(shù)字,該數(shù)字就是三相變壓器聯(lián)接組別的標(biāo)號(hào)。下面以Yy0為例,闡述確定聯(lián)接組標(biāo)號(hào)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(shí)同一芯柱的繞組上下對(duì)齊,找同一芯柱上的繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shì)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(diǎn)的副邊繞組電勢(shì)向量圖。
在原、副繞組電動(dòng)勢(shì)向量圖中找出對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)相位差。即Eab當(dāng)作鐘表的分針固定在“12”位置,Eab當(dāng)作時(shí)針?biāo)笖?shù)字就是該變壓器聯(lián)接組別標(biāo)號(hào)(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(hào)。由此得圖1的聯(lián)接組為Yy0。
應(yīng)用此法,對(duì)應(yīng)每一個(gè)聯(lián)接組別都要畫出對(duì)應(yīng)原邊接線和副邊接線的電勢(shì)向量圖,步驟繁瑣,也容易出錯(cuò),掌握起來有一定的難度,尤其對(duì)從事變電站運(yùn)行的職工更是如此。筆者將所有的聯(lián)接組別進(jìn)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(biāo)號(hào)的方法。
2 變壓器中各電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)向量圖,找原、副邊繞組對(duì)應(yīng)的線電動(dòng)勢(shì)相位差。由于三相變壓器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),三相變壓器原、副繞組電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)相位互等120°。
同一鐵芯柱上原、副繞組相電動(dòng)勢(shì)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(shì)向量組成的三角形為等邊三角形。高壓繞組線電勢(shì)EAB和對(duì)應(yīng)的低壓繞相線電勢(shì)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(hào)“Y”表示,副邊用符號(hào)“y”表示)和三角形聯(lián)接(原邊用符號(hào)“D”表示,副邊用符號(hào)“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(gè)組別號(hào),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(shí),聯(lián)接組標(biāo)號(hào)為偶數(shù)(如圖1所示),當(dāng)原副繞組接線方式不同時(shí),聯(lián)接線別標(biāo)號(hào)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(biāo)記相同、極性也相同時(shí),原、副繞組相對(duì)應(yīng)線電勢(shì)相位差為0。聯(lián)接組別的標(biāo)號(hào)為“0”,如Yy0。 當(dāng)原、副邊接線相同,標(biāo)記相同,極性相反時(shí),原、副繞組對(duì)應(yīng)電勢(shì)相位差為180°,聯(lián)接組別的標(biāo)號(hào)應(yīng)為“6”(Yy6)。
第三,當(dāng)原邊接線、標(biāo)記、極性固定時(shí),副邊繞組三相出線標(biāo)記按相序移位一次,相當(dāng)于副邊相電動(dòng)勢(shì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了120°,聯(lián)接組別在原來的標(biāo)號(hào)上加“4”,如“0+4”時(shí),標(biāo)號(hào)為“4”;再移位一次副邊相電動(dòng)勢(shì),又順轉(zhuǎn)了120°,相當(dāng)于“4+4”,標(biāo)號(hào)為“8”(Yy8)。
第四,當(dāng)有一側(cè)的接線為三角形時(shí),若標(biāo)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(duì)應(yīng)的相電勢(shì)變化了60°。當(dāng)三角形接線在副邊時(shí),相當(dāng)于鐘表的時(shí)針逆時(shí)針轉(zhuǎn)了60°,組別號(hào)減“2”;如yd1變?yōu)閅d11,三角形接線在原邊時(shí),相當(dāng)于鐘表的時(shí)針順時(shí)針轉(zhuǎn)了60°,組別號(hào)加“2”,如Dy11變?yōu)镈y1。
4 變壓器聯(lián)接組標(biāo)號(hào)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(biāo)記和極性,通過看接線、看標(biāo)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(shí)用,尤其對(duì)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(yùn)用此方法很容易判斷出這兩路35kV進(jìn)線同c側(cè)相位角相差330°,由此得出這兩條進(jìn)線不能合環(huán)并列運(yùn)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(yùn)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(yùn)行。