论文导读：基于电机理论分析了Ydn11连接组变压器保护接线方式特性，从大中型自来水厂实际应用角度出发详细论述了Ydn11连接组变压器各种保护接线易忽视的问题，提出了适合大中型自来水厂用Ydn11连接组变压器合适采用的最优化保护接线方案，结论具有良好的实际应用价值。
关键词：Ydn11变压器，保护线路，最优化方案，三项安全星形
0.引言
三项电力变压器的过流及速断保护方案主要有 ：三项三继电器完全星型见图1；两相两继电器不完全星型见图2；两相一继电器的两相电流差接线见图3。大中型自来水厂的水泵机组配用的驱动电机一般为6KV或10KV电压等级，其他变压器低压侧的等级为6KV或10KV，因考虑电力系统的接地需要及抑制谐波的 ，变压器的接线组别常常设置为Ydn11。如市一级城市的自来水厂厂用变压器电压等级均为35/6KV或10/6KV，主要变压器的接线组别也为Ydn11。
  
目前，在大中型自来水厂，主要变压器保护接线方式的选择，几乎不采用两相电流差接线，当然最好选择三项完全星形接线的保护方式。但往往也有一些地方和单位对变压器的保护接线方案合理选择重视程度不够，为贪图成本低而选择两相两继电器的不完全星形接线方式。虽然这种接线方式可简化电路，降低工程造价，但这种保护方式在发生有些断路故障时，会产生不良后果，有时甚至会扩大故障范围，造成重大的损失。免费论文网。免费论文网。本文将从电机理论和变压器继电保护角度，对变压器不同保护接线的保护性能加以分析，从而得到较为实用的最优化保护接线方案，供企业参考使用。
1. Ydn11变压器过流及速断保护接线方案分析
很显然，对于三相三继电器式完全星形接线，它能实现三相短路、两相短路，单项接地短路等各种形式的过流及短路保护。而对于不完全星形接地和两相电流差接线，能实现三相短路和两相短路故障的保护。但在没有装设电流互感器（CT）的那一相发生接地短路故障时，保护装置不会动作，不能实现保护功能，且在不同相间发生短路故障时，不完全星形接线形式的保护，其动作灵敏度也有很大的差别。
据我们调查在市级大中型自来水厂中供电的主变压器通常接线组别为Ydn11，因此，下面仅分析讨论在这种接线组别的变压器中，过流和速断的各种保护接线方式的工作性能。
当在变压器二次侧（负荷侧）发生两相短路故障时，变压器一次侧(电源侧)的短路电流和变压器二次侧线路中的短路中的短路电流存在着什么样的关系以及变压器一次侧的断路器应采用何种方式保护较为合理，这正是下面要讨论分析的问题。
为简化分析，设变压器的变比k=1，既有变压器一次侧（Y接）的空载电压线值和二侧（△接）的空载电压线值之比：
那么，在k=1时，一、二次绕组的匝数之比为：
 ；
所以，当k=1时，
假设变压器对称运行时的电流参考方向为：一次侧三相线电流 、 、 由线路流入变压器；二次侧三相电流 、 、 由变压器流出，二次侧三相绕组相电流 、 、 参考方向在三相三角形连接的二次绕组内顺时针方向。由此可推导出变压器二次侧引出线上的线电流、、与一次侧线电流 之间的关系：
由于
同理可得：
所以
根据上式，可在已知高压侧（一次侧）电流的情况下，得出二次侧的电流。
将等式作如下变化：
由于
故
既
同理得：
利用上组等式，就可在已知二次侧（6KV三角形接线）电流的情况下，求出一次侧（35KV或10KV星型接线）电流。
当变压器的低压侧发生两相（设A、B两相）短路故障时，在已知短路的情况下，就可求出一次侧的短路电流。
若设此时二次侧的短路电流为：
 ；
因此可求出一次侧的短路电流：
由以上分析不难得出，在Ydn11接线的变压器负荷端发生两相短路故障时，一次侧某一相的电流将是另外二相电流的 。所以，若电流保护为不完全星形接线方式，它只能反映A相，C相得电流；而若是完全星形接线，则能反映三相电流。免费论文网。故在上述情况下，不完全星形接线的灵敏度要完全星形接线的灵敏度低50%。由此可见，如果对Ydn11变压器进行保护的保护装置接线采用两相差接线，则在发生两相短路故障时，保护装置根本就不会动作，因为这时通过保护装置的电流 （ 为电流互感器变比）。所以两相电流差接线形式的保护不能用于Ydn11接线组别的变压器上。
2.大中型自来水厂厂用变压器保护最优化方案
由于采用中，高压电机的大中型自来水厂主要变压器接线组别为Ydn11，通过前面的分析可知，变压器的短路保护方式最好采用三相完全星形的保护方式，但由于各种原因（如投资成本），有些可能采用了其他形式的保护接线方式，为此提出如下建议：
（1）绝对禁止两相电流差接线方式。若已采用这种接线方式，则必须要立即采取纠正措施，以防发生故障时保护失灵，可更改保护接线方式。
（2）对于采用不完全星形接线方式的，要增加一只CT和其他电器件，将保护改接为完全星形接线，也可在不增加CT的情况下，采用两相三继电器式接线，并将第三只继电器接在公共线上，如上例中采用这种接线，就可反映B相故障电流，从而达到完善保护的目的。
3.结语
综上所述对大中型自来水厂厂用变压器采用三相完全星形接线保护是为最优化保护方案，具有一定针对性和实用性，尤其是供水行业。由于大中型自来水厂的机组采用6KV及10KV高压电机，这种电压等级的系统的变压器在设计接线时主要考虑谐波抑制的需要，其接线组别一般接成Ydn11。在这种情况下，采用本文提出的最优化保护方案，既将不完全星形保护接线形式改为完全星形接线保护形式更具有很强的实用价值。
【参考文献】
1.刘介才.工厂供电【M】.北京:机械工业为出版社.2002
2.刘天褀.现代系统分析理论与方法【M】.北京:中国电力出版社.2007.
3.江苏省电力公司.电力系统继电保护原理原理与实用技术【M】.北京:中国电力出版社.2006.
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