變壓器并列運(yùn)行條件

1、變壓器并列運(yùn)行條件變壓器并列運(yùn)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(yùn)行的時間長，為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提高供電的可靠性和靈活性，在運(yùn)行中通 常 將兩臺或以上變壓器并列運(yùn)行。變壓器并列運(yùn)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(yùn)行。其意義是：當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障時，并列運(yùn)行的其它變 壓器仍可以繼續(xù)運(yùn)行，以保證重要用戶的用電；或當(dāng)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(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，在負(fù)荷輕的季節(jié)可以將部分變壓器退出運(yùn)行，

2、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(jì)性。變壓器并列運(yùn)行最理想的運(yùn)行情況是：當(dāng)變壓器已經(jīng)并列起來，但還沒有帶負(fù)荷時，各臺變壓器之間應(yīng)沒有循環(huán)電流；同時帶上負(fù)荷后各 臺變壓器能合理地分配負(fù)荷，即應(yīng)該按照它們各自的容量比例來 分擔(dān)負(fù) 荷。因此，為了達(dá)到理想的運(yùn)行情況，變壓器并列運(yùn)行時必須滿足下面 一個條件：(1)各臺變壓器的電壓比(變比)應(yīng)相同 各臺變壓器的阻抗電壓應(yīng)相等各臺變壓器的接線組別應(yīng)相同。下面分析變壓器并列運(yùn)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(yùn)行：由于三相變壓器和單相變壓器的原理

3、是相同的，為了便于分析，以兩臺單相變壓器并列運(yùn)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 Eo在 E的作用下，副邊繞組內(nèi)便出現(xiàn)了循環(huán)電流IC。當(dāng)兩臺 變壓器的額定容量相等時，即SNI二SNH。循環(huán)電流為：IC= E/(Zdl + Zdll)式中Zdl表示第一臺變壓器的內(nèi)部阻抗Zdll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表示額定電壓(V), IN表示額定電流(A)當(dāng)兩臺變壓器額定容量不相等時，即SNIM SNI,循環(huán)電流IC為：IC=J> 11/EUZKI + (UZK

4、H/a )式中：UZK工一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 INH4用百分?jǐn)?shù)表示的二次電壓差I(lǐng)I變壓器I的副邊負(fù)荷電流根據(jù)以上分析可知：在有負(fù)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(yùn)行的變壓器不能按容量成正比分擔(dān)負(fù)荷。如母線總的負(fù)荷電流為I時(1=INI + INH),若變壓器I滿負(fù)荷運(yùn)行，貝S變 壓器II欠負(fù)荷運(yùn)行；若變壓器H滿負(fù)荷運(yùn)行，則變壓器I過負(fù)荷運(yùn)行。 由此可見，當(dāng)變比不相等的變壓器并列運(yùn)行時，由于循環(huán)電流Ic的存在，變壓器不能帶滿負(fù)荷，使總?cè)萘坎荒艹浞掷?。?/p>

5、由于變壓器的循環(huán)電流不是負(fù)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(dāng)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%(-)阻抗電壓不等時變壓器并列運(yùn)行：因?yàn)樽儔浩鏖g負(fù)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(dāng)變壓器并列運(yùn)行時，如果阻抗電壓不同，其負(fù)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11/111 二UZKH/UZKI或UZKnn=UZKHin,設(shè)兩臺變壓器并列運(yùn)行，其容量為SNI, SNH,阻抗

6、電壓為UZI、UZH,則各臺變壓器的負(fù)荷 按下式計算:SI 二(SNI+SNH)/(SNI/UZKI+SNH/UZKH) 興(SNI/UZKI)SH 二(SNI+SNH) /(SNI/UZKI+SNH/UZKH) 興(SNH/UZKH)即 SA I/SH=(SNI 興 UZKH)/(SNH 興 UZKI)根據(jù)以上分析可知：當(dāng)兩臺阻抗電壓不等的變壓器并列運(yùn)行時，阻抗電壓大的分配負(fù)荷小，當(dāng)這臺變壓器滿負(fù)荷時，另一臺阻抗電壓小的變壓器就會過負(fù)荷運(yùn)行。變壓器長期過負(fù)荷運(yùn)行是不允許的，因此， 只能讓阻抗電壓大的變壓器欠負(fù)荷運(yùn)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(jì)運(yùn)行。所以

7、，為了避免因阻抗電壓相差過大，使并列變壓器負(fù)荷電流嚴(yán)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(yùn)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(dāng)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在著相角差 a和電壓差A(yù)u,在電 壓差的作用下產(chǎn)生循環(huán)電流IC：Ic= E/(Zdl+Zdll)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：lc=2Ulsi n( /2)/(Zdl+Zdll)=200si n( /2)/UZKl/I n

8、l+UZK2/l n2如果 Inl=ln2=ln,UZKl 二 UZK2 二 UZK,則上式變?yōu)閘c=100si n( /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¥/ -11,則由接線組別可知，當(dāng)/=360° -330° =30° ,UZK%=(5 6)%lc=100sin( /2)/UZK 得 IC=(4 5) In,即循環(huán)電流 時額定電流的4s5倍，分析可知接線組別不同的兩臺變壓器并列運(yùn)行， 弓I起的循環(huán)電流有時與額定電流相當(dāng)，但其差動保護(hù)、電流速斷保護(hù)

9、 均不能動作跳閘，而過電流保護(hù)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(yùn)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(fù)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(fù)荷大， 阻抗大的變壓帶的負(fù)荷反而小，也影響變壓器的出力。變壓器并列運(yùn)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(dāng)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(yùn)行。一般情況下，如果需將接線組別不同的變壓器并列運(yùn)行， 就應(yīng)根據(jù)接線組別差異不