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变压器并列运行的条件

BTL供配电 2018-12-01 02:25:57

变压器并列运行,有时也叫变压器并联运行,是指两台或多台变压器的原边和副边分别接到公共的母线上,原边接电源,副边负载图1是两台三相变压并列运行的接线图

并列运行的点是:可提高供电的可靠性(若某台因故障而切除,其他台仍可供);可根据负载的大小整投入运行的台数以提高效率;可减少站的初期投,并根据用量的增加而增加新的变压器。

变压器并运行的最理想情况是:

① 空载时,并的各压器二次没有循环电

负载时,各变压器所承担的负载电按它额定容量成比例地分配

③ 各台压器负载侧电流应同相位。

分析表明,要达到理想的并联运行情况,并联运行的变压器必须满足一定的条件:

① 各台变压器原边、副边的额定电压应分别相等;

② 各台变压器的连接组标号应相同;

③ 各并联变压器的阻抗电压(短路阻抗标幺值)应相等,各并联变压器短路阻抗的阻抗角相等;

④ 变压器容量不能相差太大,变压器运行规程规定,并联运行的变压器容量比不能大于3:1。

 此外,由于大容量变压器成本低、效率高,所以要合理考虑并联台数。

上述四个条件中,条件②尤为重要,必须要严格保证。当两台变压器的原边接到同一电网时,它们的原边对应的线电压是同相的,如果连接组标号不同,则它们的副边对应的线电压相位不同。比如将一台Y,y0的三相变压器和一台Y,d11的三相变压器并联运行,假定它们高压侧、低压侧额定电压(线电压)分别相等,由于它们的高压侧并联在电源上,高压侧的线电压大小相同,相位一致。对连接组为Y,y0的变压器,其低压侧线电压Uab与高压侧线电压UAB相位相同,而对连接组为Y,d11的那台变压器,其低压侧线电压Uab超前其高压侧线电压UAB 30,于是两台变压器低压侧对应的线电压不同相,有30的相位差。一旦将两台变压器低压侧的6根引出线两两相并(a和a并,b和b并,c和c并),即使不带任何负载(低压侧供电母线接负载的开关是打开的),在变压器的内部也会产生极大的循环电流,从而可能烧毁变压器。所以,连接组标号不同的变压器不允许并联运行。

顺便指出,如果两台变压器原边、副边连接法不同,但具有相同的连接组标号(例如Y,d11和D,y11),并且原边、副边额定电压(线电压)分别相等,它们就能并联运行。还有一种情况,两台三相变压器原边接法相同(同为星形接法或同为三角形接法),副边接法也相同(同为星形接法或同为三角形接法),原、副边的额定电压也分别相等,但连接组标号不同,这时可通过画矢量图,将其中一台副边出线端标记变更一下,仍有可能并联运行。

在并联运行需满足的条件中,如果条件①不满足,同样会在变压器内部引起循环电流。但实际工作中,这一条件允许有一点偏差。分析表明,如果两台变压器变比kI和kII的相对差值

小于1%,则并联后空载循环电流将不超过额定电流的10%。带负载后,变比小的变压器(即副边开路电压高的)负荷加重。因此,必须对并联运行变压器变比的差值提出限制,一般来说,并联运行变压器变比的相对差值不应超过士0.5%

条件③在实际工作中也允许有些偏差,但也不宜偏差太大,否则,将导致负载分配不合理且使整体负载能力降低。

提出条件④的原因是:容量不同的变压器并联运行时,即使变比相等,短路阻抗标么值(即阻抗电压)相同,由于容量不同,其短路阻抗标么值的电阻分量和电抗分量的比值也不同,即短路阻抗的阻抗角不相等。由于变压器抗阻比的不同,造成各变压器的负载电流不同相位。随着容量差的增大,短路阻抗的阻抗角之差也随之增大,各并联变压器负载电流的相位差也必然增大,由于变压器并联运行有时总的负载电流是各变压器电流的几何和(矢量和),如果各变压器短路阻抗的阻抗角相等,各变压器负载电流同相位,该几何和等于其算术和(总的负载电流有效值等于各变压器电流有效值的和),如果各变压器短路阻抗的阻抗角不相等,各变压器负载电流相位不同,该几何和小于其算术和(总的负载电流有效值小于各变压器电流有效值的和),所以,在承担相同的总负载容量时,短路阻抗的阻抗角相差越大,各变压器实际承担的负载就越大(相应地,变压器的损耗也增大)。换言之,如果要求任一台并联运行的变压器都不许过载,则短路阻抗的阻抗角相差越大,能承担的总负载就越小。一般来说,并联运行的变压器之间容量比不超过3 : 1是符合经济运行要求的。

此外,在一些特殊情况下,若不能完全满足上述条件时,则应当满足如下要求:

① 每台变压器承担的负载不应超过本身额定容量的105 %,如额定容量为100kV • A 的变压器,负载不可超过105kV • A;

② 任何一台变压器在空载时,二次绕组产生的循环电流不应超过该台变压器额定电流的10%;

③ 并联运行的变压器承担的总负载不能长时间超过本身额定容量的110%;

④ 并联运行变压器的短路电压差值应不超过其中一台变压器短路电压值的10% 。



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