关键词：配电变压器；单相缺相运行；用户；影响；PSCAD仿真
引言
在10kV配电网中，配电变压器主要通过跌落式熔断器与电网连接。跌落式熔断器在运行中起到开关、隔离、保护的作用，是配电网中常用的经济型的多用途开关设备。运行数据显示，跌落式熔断器常因配变过负荷、不平衡电流、故障、外力破坏等原因而损坏，从而引起配变非全相运行。我局△-Y型配电变压器主要以Dyn11接线为主，配变的非全相运行主要有单相缺相运行（两相运行），两相缺相运行（单相运行）两种，单相运行时配变不形成回路，用户停止供电，在此暂不作讨论。本文着重讨论单相缺相运行的情况下配电变压器高低压侧各电压之间的变化关系及对用户的影响。
1变压器工作原理与连接方式
三相变压器工作原理：变压器的基本工作原理是电磁感应原理。当交流电压加到一次侧绕组后交流电流流入该绕组就产生励磁作用,在铁芯中产生交变的磁通,这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组,同时也穿过二次侧绕组,它分别在两个绕组中引起感应电动势。这时如果二次侧与外电路的负载接通,便有交流电流流出,于是输出电能。
变压器接线方式有4种基本连接形式：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我国只采用“Y，y”和“Y，d”。由于Y连接时还有带中性线和不带中性线两种，不带中性线则不增加任何符号表示，带中性线则在字母Y后面加字母n表示。高压或低压输电系统的电压相量间关系。如低压系配电系统，则可根据标准规定决定。
2单相缺相运行分析
2.1配电变压器单相缺相运行示意图
图1 配电变压器单相缺相运行示意图
在10kV配电网中，较常用的配电变压器接线方式是△-Y型。为说明△-Y型配电变压器单相缺相运行对用户的影响，分析A相缺相时系统用户侧电压的变化情况。
图2 Dyn11型接线变压器高压侧A相断线示意图
图2所示变压器是Dynl1型接线。假设高压侧A相断线，在这种情况下由于B与C相间电压仍为正常线电压，即图中绕组两端电压UBC同断线前线电压一样。由于A相断线，所以流经高压A相和B相绕组的电流向量应该完全一致，即UCA与UAB大小和方
图4 变压器低压侧电压相量图
考虑到故障前正常线电压Ul大小为 Uph，其中Uph是故障前相电压模值，所以：
︱Ubc︱=︱Uab︱= Ul = 0.866 Ul
上述分析可以得出，配电变压器单相缺相运行时，低压用户侧一相电压幅值和相位不变，其它两相电压降低至0.5倍，相位和不变相相反；一相线电压为0，另外两相线电压降低至正常线电压的0.866倍，相位相反。
3仿真验证
3.1配电变压器单相缺相运行模拟图
在PSCAD中绘制了配电变压器单相缺相运行模拟图，从左往右分别为：理想。
图5 配电变压器单相缺相运行模拟图
电源-110kV变压器-中压配电网-配电变压器-低压电网。
3.2正常运行低压三相对称电压
配电变压器正常运行时，低压输出为三相对称电压波形，如下图所示：
图7 缺相运行时配电变压器输入线电压波形图
图中可以看出，配电变压器输入电压
︱UAB︱=︱UCA︱=7.66kV（曲线重叠）
︱UBC︱=15.32kV≈2×7.66kV
从图中可以看出它们相位相反，从而证明了理论分析结果UCA = UAB = — UBC
3.4缺相运行时配电变压器输出线电压
图8中可以看出，配电变压器输入电压
︱Ua︱=︱Uc︱=0.161kV
︱Ub︱=0.322kV=2×0.161kV
从图中可以看出它们相位相反从而证明了理论分析结果Ua = Uc = — Ub
从3.3和3.4两点可以看出，在Dyn11接线的配电变压器中相对应的绕组的电压波型除了变比因素外完全一致，即UAB 和Ua，UBC 和Ub，UCA 和Uc波形除变比因素外完全一致。
3.5缺相运行时配电变压器输出线电压
图9 缺相运行时配电变压器输入线电压波形图
图中可以看出，配电变压器输入电压
参考文献
[1]屈刚. 配电变压器非全相运行时各侧相量分析 [M].乌鲁木齐:华中电力,2006.
[2]盛方正.小电阻接地系统单相断线故障分析及对策研究 [M].上海:浙江电力,2011.
[3]朱玲玲.配电网单相断线故障负序电流分析及选线 [M].乌鲁木齐:电力系统保护与控制,2009.
论文作者:刘传兴
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/9
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