白露 |点击蓝字 关注我哦
写在前面的话：
本期对工业企业及民用电气领域常用的Dyn11型变压器的低压侧单相接地故障，做一个探讨；希望这是一个值得探讨的问题。。。。
本期目录
1--变压器低压侧的单相接地
2--单相接地故障阻抗计算
2.1--供电系统零序阻抗；
2.2--Dyn11配电变压器零序阻抗；
2.3--配电母线及线路零序阻抗；
3--计算实例
3.1--利用高压侧过流保护兼做低压侧单相接地保护
3.2--采用低压侧装设零序保护
4--Dyn11变压器各容量等级计算表
关于Dyn11接线型变压器低压侧单相接地
1、变压器低压侧的单相接地
（1）目前，在 6~10 kV电压等级中，绕组采用Dyn11和采用Yyn0连接方式的配电变压器最为常见。在GB50052-2009《供配电系统设计规范》7.0.7条指出，Dyn11接线比Yyn0的零序阻抗小很多，有利于单相接地短路故障的切除，此外Yyn0变压器对中性线不平衡电流要求不超过变压器额定电流的25%也限制了其接入单相负荷的容量，现在低压电网中，推荐采用Dyn11接线组变压器。
（2）在GBT-50062-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的4.0.14条指出：容量在0.4MVA及以上、一次电压为10 kV及以下、绕组为△—Y接线，且低压侧中性点直接接地的变压器，对低压侧单相接地短路，可利用高压侧的过电流保护，当灵敏度符合要求时，保护装置应带时限动作于跳闸。当灵敏度不符合要求时，采取在低压侧中性线上装设零序电流保护和在低压侧装设三相过电流保护的措施，并应带时限动作于跳闸。
使用Dyn11配电变压器，其低压侧单相接地保护是两个问题，一个是 Dyn11变压器单相短路计算阻抗的确定和电流计算；另一个是单相短路保护灵敏度问题。
2、单相接地故障阻抗计算
在计算单相短路（包括单相接地故障）电流时，则必须指出序阻抗和相保阻抗的概念。在低压网络中发生不对称短路时，由于短路点离发电机较远，因此可以认为所有元件的负序阻抗等于正序阻抗，即等于相阻抗。
2.1、供电系统的零序阻抗
Dyn11和Yyn0 联结组别的配电变压器，当低压侧发生单相短路时，零序电流不能在高压侧绕组流通，高压侧对于零序电流相当于开路状态，故在计算单相短路电流时认为无此阻抗，也即无R0和X0，因此计算公式如下：
常用的变压器高压侧换算至低压侧的阻抗如下：
2.2、Dyn11变压器的零序阻抗
对Yyn0联结组的三相铁芯式变压器而言，零序电流只能在副方（Y0）侧流通，不能在原方（Y侧）流通，零序阻抗相对来说有较大的数值，并且只能用实验方法测定。
对Dyn11联结组别的变压器的零序阻抗如果没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗。
对常见的干式变压器，以SCB11为例，其阻抗值归算见下表。
2.3、配电母线及线路的零序阻抗
好了，以上各元器件的零序阻抗公式和计算方法都已经列出，可以进行计算了。下面以一个实例计算，用数据说话。
3、计算实例
【例子】某车间变电所变压器为SCB11－1000kVA，10 /0. 4 kV，ud = 6%，ΔPk = 7. 6 kW，过负荷系数为1.3，在变压器高压侧系统短路容量＝200 MVA，变压器的接线形式分别为Dyn11 和Yyn0，低压380 V母线平行竖放，母线间距350mm，中性线距边母线200mm，其他参数见图中如图所示，以下分别进行变压器低压母线处发生单相接地短路保护的配置及灵敏度的计算。
【解析】：（1）先列表计算单相接地故障电流值
我们列表计算结果如上，可以看出来，Dyn11的单相接地故障值远远大于Yyn0型变压器。
3.1、利用高压侧三相过流兼做低压侧单相接地保护
整定原则是：保护装置动作电流Iopk应躲过可能出现的过负荷电流：
PS：可以同样计算，Yyn0型变压器灵敏度就没有那么高了。
3.2、采用在低压侧装设专用零序保护
（1）前述所说，对Yyn0变压器来说，其零序阻抗值远远高于正序阻抗，从而导致相保电阻和相保电抗值也很大导致低压单相接地故障短路电流较小，利用高压侧三相过电流保护兼作低压侧单相接地故障保护的灵敏度不满足＞1.5 的要求，必须单独在低压侧配置单相接地保护。
因此，Yyn0接线变压器采用在低压侧中性线上装设专用零序互感器的低压侧单相接地保护，而Dyn11接线变压器当过电流保护灵敏系数满足单相接地保护要求时可不装设。
（2）保护装置的动作电流（应躲过正常运行时，变压器中性线上流过的最大不平衡电流），按标准 DL/T 1102-2009 《配电变压器运行规程》规定，对于Yyn0变压器，不平衡电流其值一般不会超过额定电流的25%。
4、对常用的Dyn11型变压器各个容量等级计算归纳
在这里，我们对常用的Dyn11型变压器各个容量等级都进行计算其单相接地故障电流值，计算结果汇总到表格，便于查阅使用。
计算设定：
假定Dyn11变压器一次侧短路容量为100MVA，母排长度为5m，计算出灵敏度校验表，灵敏度大于等于1.3为满足要求，从表中可见都满足要求。
母排规格依据《19DX101-1建筑电气常用数据》确定。计算是基于过负荷系数取值1.3倍。
常用变压器容量下利用高压侧过流保护低压侧单相接地故障数据表如下：
===☆===☆=====☆===☆======☆======
以标准、规范为准绳，以实际应用为归宿，打造精品电气公众号！
===☆===☆=====☆===☆======☆======
好了，到此暂时结束。 祝大家即将到来的“中秋节快乐”。
个人难免存在错漏之处，请大家多包涵，多指正。
下期预告：短路计算以及高压（20kV及以下）电缆热稳定选型。
敬请关注。
喜欢的朋友动手点个赞+关注吧，您的欢喜是我前进的动力，送个小红花吧！
