Y/△—11接线变压器常见故障两侧电流电压特征分析
【摘 要】发电厂大容量变压器多采用Y/△-11接线方式，当一侧发生故障时，由于变压器磁路的影响，另一侧的电压电流故障特征不是很直观，本文主要分析Y/△-11接线变压器几种常见故障两侧的电压电流故障特征。
【关键词】Y/△-11接线变压器；Y侧单相接地故障；Y侧两相短路故障；△侧两相短路故障；电流电压特征
现代发电厂大型变压器多采用Y/△-11接线方式，我厂主变和励磁变也均采用该种接线方式。当正常运行中一次系统发生故障时，如果对故障情况下，变压器两侧的电流电压特征有所了解掌握，继保人员就可以迅速准确地判断出故障类型和故障点大致位置，对故障排除和系统恢复有很大的帮助。本文对Y/△-11变压器集中常见的故障时，用两种方法两侧的电流电压特征进行分析总结。
为方便分析，对于Y/△-11接线变压器常见故障分析的几点前提及假设：
（1）由于负荷电流相对于故障电流很小，可以忽略不计，因此分析时不考虑负荷电流；
（2）本文仅对变压器故障时两侧的电流特征进行定性分析，假设变压器的变比为1，两侧的CT、PT变比相同；
（3）对于变压器两侧的零序分量传变，由Y/△-11变压器零序等值电路，两侧的零序分量电流、电压相互，不能从一侧传变到另一侧；
1 变压器△侧两相短路故障，以AB相短路为例分析
故障时忽略负荷电流则有AB相短路时的边界条件为：
Ic=0，Ic0=0由此可得：Ic=0，Ic1+Ic2=0
Ua=Ub由此可得：Uc1=Uc2
设△侧短路电流为Ia=-Ib=Ik，因为没有零序电流，故Ia1=Ia2=Ik/ 此可得到△侧电流向量图为：
，因
两侧的电压特征分析：
△侧Ua=Ub由此可得：Uc1=Uc2，则有：
△侧电压为：
Y侧电压为：
综上：△侧两相短路故障时，变压器两侧的电压电流特征为：
Y侧各相电流的分布与故障相别有关，其规律为：与△侧故障相对应的两相中滞后相的电流最大（如△侧ab两相短路，Y侧B相电流最大），数值上为故障相电流的2/■倍，其他两相电流相等、方向相同，在数值上为故障相电流的1/■倍，方向与电流最大一相相反；不计变压器内部电抗压降，Y侧与△侧两故障相对应的两相中的滞后相电压最低，为0，其他两相电压大小相等，方向相反。
2 变压器Y侧两相短路故障，以AC相短路为例分析
Y/△-11接线变压器在Y侧AC相短路，短路的边界条件为：IB0=0、IB1+IB2=0、UB1=UB2和Y/△-11变压器两侧正序负序电压电流的关系，按照以上△侧两相短路故障时分析方法，画出两侧向量图，得到△侧电压电流的特征。
也可以用如下对称分量计算法得到：
以B相为特殊相，则Y侧电流有：
△侧各相电流有：
Y侧电压有：
△侧各相电压有：
小结：综上，当Y侧发生相间短路时，△侧三相均有电流通过，对应于故障两相中的超前相电流最大（Y侧AC两相短路，则△侧c相电流最大），数值为故障相电流的2/■倍，其余两相电流大小相等，方向相同，数值为故障电流的1/■倍，方向与最大一相的电流相反；△侧的电压情况是：电流最大的一相最低为零，其余两相大小相等方向相反。
3 变压器Y侧单相接地故障，以B相接地短路为例分析
Y/△-11接线变压器在Y侧B相接地短路，短路点的边界条件为：
以B相为特殊相，Y侧、△侧各相电流为：
Y侧、△侧各相电压：Y侧B相接地时，与电流分布相同，在△侧绕组引出线上无零序分量电压，仅有正序、负序分量电压。Y侧、△侧三相电压为（同样以B相为特殊相）：
Y侧电压：
△侧电压：
4 总结
综上，△侧各相电流分布与Y侧接地短路相别有关，对应与故障相的滞后相电流为零（B相接地短路，△侧滞后相c相电流为零），其余两相电流相等、方向相反，数值等于故障相电流的1/■倍，△侧电流为零的一相电压最高，其余两相电压相等。
【参考文献】
[1]王维检.电气主设备继电保护原理及应用[M].北京：中国电力出版社，1998.
[2]高中德，许正亚，等.国网继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2009.
