变压器并列运行的条件

浅议变压器并列运行的条件2008-07-14来源：网络转载浏览：856变压器是电力网中重要电气设备，连续运行时间长，使变压器安全经济运行及提高供电可靠性和灵活性，运行中通常将两台或以上变压器并列运行。变压器并列运行，就是将两台或以上变压器一次绕组并联同一电压母线上，二次绕组并联另一电压母线上运行。其意义是：当一台变压器发生故障时，并列运行其它变压器仍可以继续运行，以保证重要用户用电；或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修变压器停电检修，既能保证变压器计划检修，又能保证不中断供电，提高供电可靠性。又用电负荷季节性很强，负荷轻季节可以将部分变压器退出运行，这样既可以减少变压器空载损耗，提高效率，又可以减少无功励磁电流，改善电网功率因数，提高系统经济性。变压器并列运行最理想运行情况是：当变压器已经并列起来，但还没有带负荷时，各台变压器之间应没有循环电流；同时带上负荷后各台变压器能合理分配负荷，即应该它们各自容量比例来分担负荷。，达到理想运行情况，变压器并列运行时必须满足下面一个条件：(1)各台变压器电压比(变比)应相同；(2)各台变压器阻抗电压应相等；3)各台变压器接线组别应相同。下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生不良后果：(一)电压比(变比)不相同变压器并列运行：三相变压器和单相变压器原理是相同，便于分析，以两台单相变压器并列运行为例来分析。两台变压器原边电压相等，电压比不相等，副边绕组中感应电势也就不相等，便出现了电势差△e。△e作用下，副边绕组内便出现了循环电流ic。当两台变压器额定容量相等时，即sni=snii。循环电流为：ic=△e/(zdi＋zdii)式中zdi——表示第一台变压器内部阻抗zdii——表示第二台变压器内部阻抗zd用阻抗电压uzk表示时，则zd=uzk*un/100in式中un表示额定电压(v)，in表示额定电流(a)当两台变压器额定容量不相等时，即sni≠snii，循环电流ic为：ic=α＊ii/[uzki＋(uzkii/β)]式中：uzki——表示第一台变压器阻抗电压uzkii——表示第二台变压器阻抗电压ini＜iniiα——用百分数表示二次电压差ii——变压器i副边负荷电流以上分析可知：有负荷情况下，循环电流ic存，使变比小变压器绕组电流增加，而使变比大变压器绕组电流减少。这样就造成并列运行变压器不能按容量成正比分担负荷。如母线总负荷电流为i时(i=ini＋inii)，若变压器i满负荷运行，则变压器ii欠负荷运行；若变压器ii满负荷运行，则变压器i过负荷运行。由此可见，当变比不相等变压器并列运行时，循环电流ic存，变压器不能带满负荷，使总容量不能充分利用。又变压器循环电流负荷电流，但它却占据了变压器容量，降低了输出功率，增加了损耗。当变比相差很大时，可能破坏变压器正常工作，使变压器损坏。避免因变比相差过大产生循环电流ic过大而影响并列变压器正常工作，规定变比相差不宜大于0.5。二)阻抗电压不等时变压器并列运行：变压器间负荷分配额定容量成正比，而与阻抗电压成反比。也就是说当变压器并列运行时，阻抗电压不同，其负荷并不按额定容量成比例分配，并列变压器所带电流与阻抗电压成反比，即ii/iii=uzkii/uzki或uzkiiii=uzkiiiii，设两台变压器并列运行，其容量为sni，snii，阻抗电压为uzi、uzii，则各台变压器负荷按下式计算：si=[(snisnii)/(sni/uzkisnii/uzkii)]＊(sni/uzki)sii=[(snisnii)/(sni/uzkisnii/uzkii)]＊(snii/uzkii)即s△i/sii=(sni＊uzkii)/(snii＊uzki)以上分析可知：当两台阻抗电压不等变压器并列运行时，阻抗电压大分配负荷小，当这台变压器满负荷时，另一台阻抗电压小变压器就会过负荷运行。变压器长期过负荷运行是不允许，，只能让阻抗电压大变压器欠负荷运行，这样就限制了总输出功率，能量损耗也增加了，也就不能保证变压器经济运行。，避免因阻抗电压相差过大，使并列变压器负荷电流严重分配不均，影响变压器容量不能充分发挥，规定阻抗电压不能相差10。(三)接线组别不同变压器并列运行：变压器接线组别反映了高低侧电压相应关系，一般以钟表法来表示。当并列变压器电压比相等，阻抗电压相等，而接线组别不同时，就意味着两台变压器二次电压存着相角差α和电压差△u，电压差作用下产生循环电流ic：ic=△e/(zdizdii)以α角表示绕组组别不同变压器线电压之间夹角，而zd用uzk表示时，循环电流可用下式表示：ic=2u1sin(α/2)/(zdizdii)=200sin(α/2)/[uzk1/in1uzk2/in2]in1=in2=in,uzk1=uzk2=uzk,则上式变为：ic=100sin(α/2)/uzk式中in、uzk可用任一台变压器额定电流和阻抗电压。两台变压器变比相等，阻抗电压相等，而其接线组别分别为y/y0—12和y/△—11，则由接线组别可知，当α=360°－330°=30°,uzk=(5～6)ic=100sin(α/2)/uzkic=(4～5)in，即循环电流时额定电流4～5倍，分析可知接线组别不同两台变压器并列运行，引起循环电流与额定电流相当，但其差动保护、电流速断保护均不能动作跳闸，而过电流保护不能及时动作跳闸时，将造成变压器绕组过热，烧坏。由以上分析可知，电压比(变比)不相同，两台变压器并列运行将产生环流，影响变压器出力。百分阻抗不相等，则变压器所带负荷不能按变压器容量成比例分配，阻抗小变压器带负荷大，阻抗大变压带负荷小，也影响变压器出力。变压器并列运行常常遇到电压比(变比)、百分阻抗不完全相同情况，可以采用改变变压器分接头方法来调整变压器阻抗值。若第三个条件不满足将引起相当于短路环流，烧毁变压器；，接线组别不同变压器不能并列运行。一般情况下，需将接线组别不同变压器并列运行，就应接线组别差异不同，采取将各相异名、始端与末端对换等方法，将变压器接线化为相同接线组别才能并列运行。运行经验，两台变压器并列，其容量比不应超过3：1。不同容量变压器阻抗值较大，负荷分配极不平衡；同时从运行角度虑，当运行方式改变、检修、事故停电时，小容量变压器将起不到备用作用。参考文献[1]陈叔涛、陈涑均，《电力变压器并联运行》，机械工业出版社[2]韩忠民，《变压器连接组》，机械工业出版社[3]郑时伊、赵可盖等，《电气工程师手册·第10篇·变压器》，机械工业出版社