【正文】 ，YN YNalzl2a2z12D YN—a2z12，Y YN Y*—≈60——≈104——z13——D YN YN—a2（z2＋‖zlz3）a3（z3＋zl‖z2）—z2＋z1‖z3z3＋z1‖z2D YN Y—a2z12——z12—D Y YN——a3z13——z13D YN D—a2（z2＋z l‖z3）——z2十z1‖z3— 注 l z1z13和z23是短路正序阻抗。 5 、。對(duì)此電流，它表現(xiàn)為正常的短路阻抗。 YNd或Dyn或YNynd或YNyn＋d（穩(wěn)定繞組） 對(duì)于從一個(gè)有效接地系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)yn聯(lián)結(jié)繞組的零序電流而言，變壓器便表現(xiàn)為一個(gè)低阻抗（屬短路阻抗的性質(zhì)）。圖15 穩(wěn)定繞組的作用或者，也可在角接繞組內(nèi)部接入限流電抗器，以使故障電流降低到容許值。因此，Z接變壓器便稱為接地變壓器或中性點(diǎn)耦合器，見GB／T 10229—1988中第6章。 連續(xù)零序負(fù)載（中性點(diǎn)電流） 三相變壓器的單相負(fù)載既可位于相間也可位于相與中性點(diǎn)之間。允許的負(fù)載與各繞組的額定電流有關(guān)。 根據(jù)以上各條所述及繞組聯(lián)結(jié)組、磁路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)接地方式，二次繞組的中性點(diǎn)一般可以承受下述的連續(xù)負(fù)載： ——Dyn變壓器的中性點(diǎn)，可承受繞組額定電流； ——兩個(gè)中性點(diǎn)均接地的YNyn變壓器的中性點(diǎn)，只要系統(tǒng)接地允許（就電壓不對(duì)稱而言），可允許承受額定電流： ——Z接繞組中性點(diǎn)，可承受額定電流； ——Yyn＋d變壓器（即帶有穩(wěn)定繞組的變壓器）的二次繞組中性點(diǎn)端子可帶有直到額定電流值的負(fù)載，只要其角接繞組的額定容量至少等于二次繞組額定容量的1／3。如果中性點(diǎn)承受的電流約大于繞組額定電流的10％，電壓非對(duì)稱性將大到不能容許。正常運(yùn)行時(shí)，此電流非常小，從而可以忽略不計(jì)。 如果變壓器中任一心柱的繞組上的工頻電壓異常高，在每半個(gè)周期中，鐵心出現(xiàn)飽和。這可使繞組外部的金屬結(jié)構(gòu)件內(nèi)感應(yīng)出相當(dāng)大的渦流，從而，在意想不到的接觸點(diǎn)之間引起局部過熱和放電。由于這種綜合的結(jié)果，將在鐵心的某些部分引起預(yù)料不到的飽和情況。圖16 涌流瞬態(tài)瞬態(tài)勵(lì)磁電流峰值可能達(dá)到比額定電流峰值還大，甚至接近于變壓器的短路故障電流值。 當(dāng)發(fā)生高涌流時(shí)，總是有偏移并僅出現(xiàn)一個(gè)極性的高波幅。它可能使與合閘變壓器并聯(lián)的已勵(lì)磁的變壓器出現(xiàn)飽和效應(yīng)。線圈的排列也很重要，例如，在一對(duì)同軸繞組中，究竟是對(duì)內(nèi)繞組還是對(duì)外繞組進(jìn)行勵(lì)磁。它們出現(xiàn)在變壓器中性點(diǎn)處時(shí)，有約幾十安培幅值的緩慢變化的脈動(dòng)電流（約幾分鐘）。勵(lì)磁電流變得嚴(yán)重的不對(duì)稱。 ——這些諧波甚至還會(huì)引起明顯的漏磁過熱。 概述 三相交流系統(tǒng)中的短路電流計(jì)算，見GB／T 15544。 繞組Ⅰ和Ⅱ?yàn)橹行渣c(diǎn)接地Y接繞組。 電壓、電流或阻抗的各對(duì)稱分量分別用標(biāo)記＋、－、0標(biāo)在右上角處，例如： Zs1＋系統(tǒng)Ⅰ的正序阻抗； 系統(tǒng)Ⅱ的零序電壓。 因此，繞組的基準(zhǔn)阻抗： 括號(hào)內(nèi)的標(biāo)記表示該阻抗所歸算的電壓系統(tǒng)。 將三繞組系統(tǒng)變換到星形等效網(wǎng)絡(luò)，且各支路阻抗標(biāo)幺值計(jì)算式如下所示； 各對(duì)稱分量阻抗如下所述： 正序阻抗，按定義是與在對(duì)稱三相電流負(fù)載下的常規(guī)變壓器阻抗相同。但是，如果在角接繞組內(nèi)部接有電抗器，則出現(xiàn)了附加的零序阻抗，因此，零序阻抗將會(huì)很大。 式中：1≤k≤3（有效接地）。 本條所研究的各情況的摘要 情況1：系統(tǒng)Ⅱ的單相接地故障（圖17a） 情況2：系統(tǒng)Ⅰ的單相接地故障（圖18a） 情況3：系統(tǒng)Ⅱ的兩相接地故障（圖19a） 情況4：系統(tǒng)Ⅰ的兩相接地故障（圖20a） 情況5：端子Ⅱ的三相短路 情況6：端子Ⅰ的三相短路 情況7；繞組置的三相短路 對(duì)于情況1～4，圖17a～圖20a已包括了與系統(tǒng)線路相連接的變壓器的三相圖中的電流流向。17b 情況1：三相線路圖和對(duì)稱分量阻抗網(wǎng)絡(luò)圖17 情況1： 對(duì)于本情況（見附錄A，情況2），電壓各分量為：…………………………………………（23） 式中： （因?yàn)閆＋＝Z－）……………………………（24） 由此，………………………………………………（25） 故障電流各分量： …………………………………………（26） 系統(tǒng)Ⅱ中的各分量電流…………………………………………（27） 系統(tǒng)Ⅱ中的相電流…………………………………………（28） 變壓器繞組Ⅱ中各分量電流…………………………………（29） 繞組Ⅱ中的相電流：………………………………………………（30） 線路和繞組Ⅰ中的各分量電流：……………………………………（31） 相電流……………………………………………（32） 角接繞組中的環(huán)流：…………………………………（33）圖20a 情況4：系統(tǒng)Ⅰ的兩相接地故障圖20 情況4 全部阻抗都以系統(tǒng)Ⅰ為基準(zhǔn)。 情況6：端子Ⅰ的三相短路 本情況僅含有正序。 短路電流－線路電流：……………………………………………………（50） 每相繞組的短路電流：………………………………………………………（51） 由系統(tǒng)Ⅰ和Ⅱ承受的故障電流：………………………………………（52）IⅡ（Ⅲ）＝IⅢ－IⅠ（Ⅲ）…………………………………………………（53） 繞組Ⅰ和Ⅱ中的電流：…………………………………………………（54）…………………………………………………（55）從邏輯上說，也適用于三臺(tái)單相變壓器組成的三相組。 這三個(gè)條件將在下列各條中作詳細(xì)說明。其固有阻抗百分?jǐn)?shù)的最佳設(shè)計(jì)是隨變壓器的規(guī)格而變化的。分接級(jí)通常是少到使錯(cuò)開的分接能合理的運(yùn)行。 實(shí)際上，兩臺(tái)不同設(shè)計(jì)的變壓器，若它們之間的相對(duì)負(fù)載失配率一般不大于10％時(shí)，則認(rèn)為是合理的。電氣角度，故鐘時(shí)序數(shù)便變?yōu)?。圖2l 常用的三相聯(lián)結(jié)組以及一些可能的并聯(lián) 采用說明： 1]原文兩相短接了。 電壓比的差異及環(huán)流 如果將電壓比略有差異的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)勵(lì)磁，則將在變壓器之間產(chǎn)生環(huán)流。此平均電壓可假定為近似地等于額定電壓Ur：……………………………………（56） 電壓差會(huì)通過兩臺(tái)并聯(lián)變壓器阻抗相串聯(lián)后之總和產(chǎn)生環(huán)流。只要負(fù)載功率因數(shù)相對(duì)地高些，兩臺(tái)變壓器各自合成電流之間的算術(shù)差將變得非常小。 不相等的短路阻抗 當(dāng)兩臺(tái)變壓器的短路阻抗相等時(shí)，這表示在相等的標(biāo)幺值負(fù)載（等于用額定電流百分?jǐn)?shù)表示的負(fù)載電流，或等于用額定容量百分?jǐn)?shù)表示的負(fù)載容量）下，它們具有相同的電壓降。 不平衡負(fù)載的計(jì)算如下： 如上述各條所述，設(shè)a和b分別表示具有額定容量Sra和Srb的兩臺(tái)變壓器，其相應(yīng)短路阻抗分別為 Za和Zb。 各臺(tái)變壓器實(shí)際負(fù)載為：Sa／Sra＝；Sb／Srb＝Sa＝10≈10 MVA；Sb＝20≈17 MVA 變壓器a為滿載，與此同時(shí)，變壓器b僅占額定容量的、84％。對(duì)其他分接位置，其允許偏差要放寬些。 分接范圍內(nèi)短路阻抗的變化，繞組排列的影響 GB —。實(shí)際上，這種方法可能有更大的靈活性（見GB —1996附錄C）。例如，兩臺(tái)心式變壓器的繞組排列，從鐵心開始向外順序?yàn)椋? ——低壓一高壓主繞組一分接繞組。 分接繞組中勵(lì)磁匝的變化會(huì)引起漏磁通圖的變化和使變壓器的相應(yīng)的漏磁磁導(dǎo)發(fā)生變化。 短路阻抗百分?jǐn)?shù)（及其變化）僅反映了漏磁磁導(dǎo)（及其變化），當(dāng)令一個(gè)恒定的額定容量為基準(zhǔn)值時(shí)，它必然與所考慮哪一側(cè)無關(guān)。 絕對(duì)短路阻抗值（用歐姆表示）變化，從匝數(shù)可變的繞組（HV繞組）來看，既反映了漏磁磁導(dǎo)變化，也反映了勵(lì)磁匝數(shù)的平方關(guān)系，這是由于基準(zhǔn)值是與勵(lì)磁匝數(shù)的平方成正比。 在詳細(xì)分析與實(shí)際變壓器分接有關(guān)的短路故障電流中，這些考慮是很重要的。 因此，負(fù)載條件下的最大輸出電壓為額定電壓（或分接電壓）減去一個(gè)電壓降。公式（67）示出這種差別。如無另行規(guī)定，額定電壓（或分接電壓，如果是這種情況時(shí)）是指其他繞組（一次繞組）施加的電壓。電壓降與實(shí)際電壓無關(guān)，因?yàn)樵陔妷航涤?jì)算中，與電壓相關(guān)的勵(lì)磁電流可忽略不計(jì)。Syef為相關(guān)的一對(duì)繞組的容量基準(zhǔn)值。 負(fù)載的說明 變壓器的負(fù)載可用一個(gè)任意值S的視在功率（并非額定容量）和一個(gè)相角來表示，也可用有功功率尸和無功功率Q來表示。但是，在以下的正文中仍維持不變，用U20和U2。這種精確計(jì)算通?？刹槐剡M(jìn)行（見下條數(shù)字計(jì)算例?！?3） 電壓降定義為算術(shù)差：…………………………………………………（64） 它與公式（63）聯(lián)立，由此有： ………………………（65） 按公式（61），將變壓器阻抗中的各分量代人負(fù)載阻抗表示式內(nèi)：……………（66） 表達(dá)式的模，及模的倒數(shù)分別為：……………………（67） 因此，電壓降為：………………（68） 電壓降是一個(gè)一階差，但括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式則不同，是一個(gè)二階差。連接負(fù)載后，二次端子電壓變?yōu)閁2。 表示符號(hào)通常是按極坐標(biāo)復(fù)數(shù)形式（絕對(duì)值和幅角之∠S或）或用實(shí)數(shù)部分P和虛數(shù)部分jQ來表示，其表達(dá)式如下：……………………………………（60） 負(fù)載可用負(fù)載阻抗ZL（每相歐姆數(shù)）來表示：…………………………………………（61） 負(fù)載也可用負(fù)載電流I2及負(fù)載的相角表示（端子電壓U2和電流I2之間所夾的相角）。 對(duì)于一臺(tái)三相變壓器，Z和Zref為每相阻抗（等效星形聯(lián)結(jié)）；見GB —。此相對(duì)阻抗形式為：z＝r＋jx 式中：而Zref為： Uref為Z和Zref所屬的繞組上的電壓。此串聯(lián)阻抗是用短路阻抗來表示，它可由變壓器的例行試驗(yàn)測(cè)出。本章所推導(dǎo)的表達(dá)式是符合IEC關(guān)于變壓器額定值和損耗等方面的定義。 在北美，額定容量（MVA）是以二次額定電壓為基礎(chǔ)的，而此額定二次電壓是靠施加于一次繞組的電壓必須補(bǔ)償在額定二次電流和滯后功率因數(shù)不小于80％下的變壓器中的電壓降來保持。7 規(guī)定負(fù)載的電壓降計(jì)算、三繞組變壓器負(fù)載損耗對(duì)于圖22b中排列，正好相反，勵(lì)磁匝數(shù)的變化趨勢(shì)與磁導(dǎo)變化相反，這樣，總變化便減小。 以上敘述，可用圖22a和22b中的曲線①表示出。當(dāng)分接繞組不與高壓主繞組鄰接（圖22b）時(shí)，匝數(shù)變化對(duì)漏磁磁導(dǎo)變化趨勢(shì)的效果正好相反。 兩種排列都在使用，對(duì)于一定的額定容量和電壓范圍內(nèi)，優(yōu)先選擇用那一種方案，制造廠可能給予標(biāo)準(zhǔn)化了。分接繞組可以像主繞組那樣位于低壓繞組的同一側(cè)（圖22a）或在相對(duì)的一側(cè) （圖22b）。 對(duì)各調(diào)壓分接的阻抗值允許偏差按GB —1996（第9章和表1）。 有時(shí)有意錯(cuò)開兩臺(tái)分接開關(guān)的分接位置以便盡可能對(duì)短路阻抗值不相等所帶來效應(yīng)進(jìn)行局部的補(bǔ)償。但是，如果是涉及與現(xiàn)有變壓器組合的問題，則上述結(jié)果還是相當(dāng)合理的。設(shè)它們要承擔(dān)的負(fù)載用S表示。 當(dāng)并聯(lián)連接的變壓器的短路阻抗不相等時(shí)，阻抗低的變壓器同阻抗值高的變壓器相比，其負(fù)載容量占有較高的額定容量百分?jǐn)?shù)，以使兩臺(tái)變壓器絕對(duì)電壓降相等。 分析表明，在一先一后的分接操作中，其環(huán)流幅值的大小，是與兩臺(tái)并聯(lián)連接變壓器的分接開關(guān)交錯(cuò)一個(gè)分接級(jí)時(shí)相對(duì)應(yīng)。 環(huán)流Ic和相應(yīng)的電抗容量Qc,分別表示為各臺(tái)變壓器的額定電流Ir和額定容量Sr的分?jǐn)?shù)，其近似值為：…………………………（57） 如果兩臺(tái)變壓器的容量相同且相對(duì)短路阻抗也相同，則這些表達(dá)式右邊可簡化為：………………………………………………………（58）例： 當(dāng)p＝，且z＝（.）時(shí)，環(huán)流將為額定電流的l／20。 有兩臺(tái)變壓器a和b，其額定容量分別為Sa和Sb,相對(duì)短路阻抗分別為Za和Zb，令其在空載狀態(tài)下由任一側(cè)并聯(lián)勵(lì)磁。 甚至，還可以使用一臺(tái)具有鐘時(shí)序數(shù)1或5的變壓器與一臺(tái)具有鐘時(shí)序數(shù)11或7的變壓器并聯(lián)運(yùn)行，只要將其中一臺(tái)兩側(cè)的相序倒過來即可。在每個(gè)方框中，還表示出1個(gè)或2個(gè)變換的鐘時(shí)序數(shù)。 規(guī)定的和保證的電壓比及短路阻抗參數(shù)應(yīng)符合GB —1996表l和第9章中的允許偏差。 ——不必對(duì)某些參數(shù)有少量失配的后果表示過多的擔(dān)心。有關(guān)其聯(lián)結(jié)組，應(yīng)謹(jǐn)慎地告知