Dyn11变压器低压侧单相接地短路电流的计算

发表时间：2020-12-15T14:56:52.027Z 来源：《电力设备》2020年第29期 作者： 么敏

[导读] 在低压配电系统中，发生单相接地短路故障的可能性很大，需要配置单相接地保护。 （华电青岛发电有限公司 山东青岛 266031）

在低压配电系统中，发生单相接地短路故障的可能性很大，需要配置单相接地保护。常见低压厂用变压器的接线方式有Dyn11和Yyn0两种，由于Yyn0接线方式的变压器远比Dyn11接线变压器单相接地短路电流要小得多，而计算低压厂用电系统（0.4kV）单相接地保护时，需校验灵敏度，一般要求馈线末端单相接地灵敏度系数不低于2。因此在某些工况下，Yyn0变压器配电的低压系统不易实现可靠且灵敏的单相接地保护。我厂目前投运的低压厂用变压器绝大多数都是Dyn11变压器，需计算Dyn11变压器低压侧单相接地短路电流。厂用变压器低压侧单相接地短路电流在计算过程中，考虑到低压配电系统的特点，需注意以下几点： ①低压回路由于电阻分量比较大，所以低压回路的短路电流只考虑周期分量。

②不太长的母线和电缆、电流互感器的一次绕组、自动空气开关的过电流线圈及自动空气开关和隔离开关触头的接触电阻等，对低压短路电流都有影响。

（一）厂变低压侧阻抗计算 ⑴正序电阻：

变压器接线为Yyn0时，厂变归算至低压侧额定电压的零序电抗X0.T分量应由实测值计算，如无实测值，可近似计算为 X0.T=（8~10）X1.T ⑥ （二）低压厂变参数

通过上述公式可以看到，Dyn11变压器低压侧单相接地短路电流的大小和变压器的接线方式、短路损耗、短路阻抗等都有关系，需对不同容量变压器分类进行计算。我厂厂用电为6kV电压等级，为短路电流，厂用变压器容量一般不超过2500kVA。 根据上述公式，计算我厂目前在役低压厂用变压器正序电阻、正序电抗、零序电阻、零序电抗如下表：

Tip:短路损耗——变压器二次绕组短路，一次绕组施加电压使其电流达到额定值，变压器从电源吸收的功率称为短路损耗，短路损耗即额定电流时的铜损。

（三）系统阻抗的确定

根据我厂短路电流计算可知，I期6kV侧三相短路电流为21.1068kA，II期6kV侧三相短路电流为21.65kA，据此可以计算出I期6kV短路容量SZ为230.3157MVA，II期6kV短路容量SZ为236.3020MVA。

式中： Ux——网络的相电压。 ΣR——相-零回路电阻之和（mΩ）； ΣX——相-零回路电抗之和（mΩ）。 根据上述公式计算出Dyn11变压器低压侧出口单相接地短路电流 结论： 通过上表计算结果可以看到： ⑴相同容量短路阻抗大的变压器短路电流明显小于阻抗小的变压器，为抑制短路电流，在同样容量下可优先考虑选择短路阻抗大的变压器。 ⑵随着Dyn11变压器容量逐渐增大，低压侧单相短路电流逐渐增大。 ⑶从公式⑥得出，Yyn0接线变压器低压侧单相接地短路电流远远小于同容量、同短路阻抗Dyn11变压器。 ⑷实际工况下，当电缆长度超过10m，需考虑低压电缆阻抗、接地扁铁零序电阻、电抗及回路中其他需计入的阻抗值，将数据代入公式⑧计算。 参考文献： [1]水利电力部西北电力设计院编 .《电力工程电气设计手册》.中国电力出版社. [2]GB/T 10228-2008 《干式电力变压器技术参数和要求》. [3]高春如编著.《大型发电机组继电保护整定计算与运行技术》.中国电力出版社.