變壓器并聯(lián)運行條件

1、變壓器并列運行條件變壓器是電力網(wǎng)中的重要電氣設(shè)備， 由于連續(xù)運行的時間長， 為了使變壓器安全經(jīng)濟運行及 提高供電的可靠性和靈活性， 在運行中通常將兩臺或以上變壓器并列運行。 變壓器并列運行， 就是將兩臺或以上變壓器的一次繞組并聯(lián)在同一電壓的母線上， 二次繞組并聯(lián)在另一電壓的 母線上運行。 其意義是： 當一臺變壓器發(fā)生故障時， 并列運行的其它變壓器仍可以繼續(xù)運行， 以保證重要用戶的用電； 或當變壓器需要檢修時可以先并聯(lián)上備用變壓器， 再將要檢修的變 壓器停電檢修， 既能保證變壓器的計劃檢修， 又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。又 由于用電負荷季節(jié)性很強， 在負荷輕的季節(jié)可以將部分變壓器退出運

2、行， 這樣既可以減少變 壓器的空載損耗，提高效率，又可以減少無功勵磁電流， 改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)的 經(jīng)濟性。變壓器并列運行最理想的運行情況是： 當變壓器已經(jīng)并列起來， 但還沒有帶負荷時， 各臺 變壓器之間應(yīng)沒有循環(huán)電流； 同時帶上負荷后各臺變壓器能合理地分配負荷， 即應(yīng)該按照它 們各自的容量比例來分擔負荷。 因此， 為了達到理想的運行情況， 變壓器并列運行時必須滿 足下面一個條件：1、變比要相等， 各變壓器的原邊額定電壓要相等，各副邊額定電壓也要相等；2、連接組要相同， 各變壓器副邊線電勢對原邊線電勢的相位差應(yīng)相等；3、短路阻抗相等， 各變壓器的阻抗電壓標么值應(yīng)相等。下面分析變壓器并列

3、運行條件中某一條件不符合時產(chǎn)生的不良后果：( 一 ) 電壓比 ( 變比 ) 不相同的變壓器并列運行：由于三相變壓器和單相變壓器的原理是相同的， 為了便于分析， 以兩臺單相變壓器并列運 行為例來分析。 由于兩臺變壓器原邊電壓相等， 電壓比不相等， 副邊繞組中的感應(yīng)電勢也就 不相等，便出現(xiàn)了電勢差。在厶E的作用下，副邊繞組內(nèi)便出現(xiàn)了循環(huán)電流IC。當兩臺變壓器的額定容量相等時，即 SNI=SNII 。循環(huán)電流為：IC= E/(ZdI ZdII)式中 ZdI- 表示第一臺變壓器的內(nèi)部阻抗ZdII- 表示第二臺變壓器的內(nèi)部阻抗如果Zd用阻抗電壓UZK表示時，則Zd=UZK*UN/100IN式中UN表示額

4、定電壓(V)，IN表示額定電流(A)當兩臺變壓器額定容量不相等時，即SNFSNII，循環(huán)電流IC為：ic=a* II/UZKI + (UZKII/ a )式中： UZKI- 表示第一臺變壓器的阻抗電壓UZKII- 表示第二臺變壓器的阻抗電壓INI v INIIa -用百分數(shù)表示的二次電壓差I(lǐng)I-變壓器 I 的副邊負荷電流根據(jù)以上分析可知：在有負荷的情況下，由于循環(huán)電流Ic 的存在，使變比小的變壓器繞組的電流增加， 而使變比大的變壓器繞組的電流減少。 這樣就造成并列運行的變壓器不能按 容量成正比分擔負荷。如母線總的負荷電流為I時(I=INI + INII)，若變壓器I滿負荷運行, 則變壓器 II

5、 欠負荷運行； 若變壓器 II 滿負荷運行， 則變壓器 I 過負荷運行。 由此可見， 當 變比不相等的變壓器并列運行時，由于循環(huán)電流 Ic 的存在，變壓器不能帶滿負荷，使總?cè)?量不能充分利用。又由于變壓器的循環(huán)電流不是負荷電流， 但它卻占據(jù)了變壓器的容量， 因此降低了輸出功 率，增加了損耗。當變比相差很大時，可能破壞變壓器的正常工作，甚至使變壓器損壞。為 了避免因變比相差過大產(chǎn)生循環(huán)電流 Ic 過大而影響并列變壓器的正常工作，規(guī)定變比相差 不宜大于 0.5%( 二 ) 阻抗電壓不等時變壓器并列運行：因為變壓器間負荷分配與其額定容量成正比， 而與阻抗電壓成反比。 也就是說當變壓器并 列運行時，

6、如果阻抗電壓不同， 其負荷并不按額定容量成比例分配， 并列變壓器所帶的電流 與阻抗電壓成反比，即 II/III=UZKII/UZKI 或 UZKIIII=UZKIIIII ，設(shè)兩臺變壓器并列運行， 其容量為 SNI，SNII ，阻抗電壓為 UZI、UZII ，則各臺變壓器的負荷按下式計算： SI=(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII) (SNI/UZKI)SII=(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII) (SNII/UZKII)即 SA l/SII=(SNI * UZKII)/(SNII * UZKI)根據(jù)以上分析可知： 當兩臺阻抗電壓不等的變

7、壓器并列運行時， 阻抗電壓大的分配負荷小， 當這臺變壓器滿負荷時， 另一臺阻抗電壓小的變壓器就會過負荷運行。 變壓器長期過負荷運 行是不允許的，因此，只能讓阻抗電壓大的變壓器欠負荷運行，這樣就限制了總輸出功率， 能量損耗也增加了， 也就不能保證變壓器的經(jīng)濟運行。 所以，為了避免因阻抗電壓相差過大， 使并列變壓器負荷電流嚴重分配不均， 影響變壓器容量不能充分發(fā)揮， 規(guī)定阻抗電壓不能相 差 10%。( 三) 接線組別不同的變壓器并列運行：變壓器的接線組別反映了高低側(cè)電壓的相應(yīng)關(guān)系， 一般以鐘表法來表示。 當并列變壓器電 壓比相等， 阻抗電壓相等， 而接線組別不同時， 就意味著兩臺變壓器的二次電壓存

8、在著相角 差a和電壓差厶U,在電壓差的作用下產(chǎn)生循環(huán)電流Ic :Ic= E/(ZdI+ZdII)如果以a角表示繞組組別不同的變壓器線電壓之間的夾角，而Zd用UZK表示時，循環(huán)電流可用下式表示:Ic=2U1sin( a /2)/(ZdI+ZdII)=200sin( a /2)/UZK1/In1+UZK2/In2如果 In1=In2=In,UZK1=UZK2=UZK, 則上式變?yōu)镮c=100sin( a /2)/UZK式中In、UZK可用任一臺變壓器額定電流和阻抗電壓。假設(shè)兩臺變壓器變比相等，阻抗電壓相等，而其接線組別分別為Y/Y0-12和Y/ -11，則由接線組別可知，當 a =360°

9、; 330° =30° ,UZK%=(頭6)%lc=100sin( a /2)/UZK 得 IC=(4 5)In，即循環(huán)電流時額定電流的45倍，分析可知接線組別不同的兩臺變壓器并列運行，引起的循環(huán)電流有時與額定電流相當, 但其差動保護、 電流速斷保護均不能動作跳閘, 而過 電流保護不能及時動作跳閘時,將造成變壓器繞組過熱,甚至燒壞。由以上分析可知, 如果電壓比 (變比) 不相同, 兩臺變壓器并列運行將產(chǎn)生環(huán)流, 影響變壓 器的出力。 如果百分阻抗不相等, 則變壓器所帶的負荷不能按變壓器的容量成比例分配,阻抗小的變壓器帶的負荷大, 阻抗大的變壓帶的負荷反而小, 也影響變壓器的出力。 變壓器并 列運行常常遇到電壓比 (變比)、百分阻抗不完全相同的情況, 可以采用改變變壓器分接頭的 方法來調(diào)整變壓器阻抗值。 若第三個條件不滿足將引起相當于短路的環(huán)流, 甚至燒毀變壓器； 因此， 接線組別不同的變壓器不能并列運行。 一般情況下， 如果需將接線組別不同的變壓器 并列運行， 就應(yīng)根