变压器并联运行例题
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一台500kvA变压器于一台250kvA 变压器并联后,容量怎
么计算?
一台500kvA变压器于一台250kvA 变压器并联后,容量怎么计算?一台500kvA变压器于一台250kvA 变压器并联后,容量怎么计算?
两台并联后的负荷是多少?如果这两台变压器阻抗电压相同、变压比相同(其他并联条件当然要符合)的话,并列运行后的容量就是两台变压器的容量之和,也就是
750kVA,但是实际上阻抗电压和变比是不会绝对相等的,运行是两台变压器的负荷不会严格按容量分配,总容量实际会比750kVA小一些,具体要看负荷率相对大的变压器是否已经满负荷。
变压器并联运行环流及负载分配计算实例作者:武文科刘宝位帅唐圣华秦炜来源:《名城绘》2020年第06期摘要:本文通过计算两台变压器空载并联环流及负载运行电流分配,为电力系统特殊情况倒闸操作、继电保护整定提供了有效依据,保障了企业连续式生产车间安全稳定供电。
关键词:变压器;环流;并联运行;负载分配1基本情况我公司有4#、6#110kV变电站,110kV系统电源均来自同一220kV变电站,4#、6#110kV变电站110kV母线为双母线结构,均为合还运行,4#、6#110kV变电站之间有110kV 联络线。
4#变电站3#变带10kVⅢ母线运行,6#变电站1#变带10kVⅠ段母线运行。
另有为连续式生产车间供电的二级配电室1#电源取自4#变电站10kVⅢ母线,2#电源取自6#变电站10kVⅠ段母线。
因4#变电站10kVⅢ母线需要进行周期性预防性试验,需对该母线及其所带线路停电。
4#、6#变电站无10kV联络线且二级配电室用电负荷不能中断,需在二级配电室母联处短时合还,将二级配电室负荷倒至2#电源。
2变压器并联运行条件二级配电室母联合闸即实现4#变电站3#变与6#变电站1#变并联运行。
变压器并联运行时若环流过大易造成变压器过热,相关继电保护误动作,造成不必要的停电,影响公司正常生产。
理想运行的各并联变压器空载时,各台变压器之间无循环电流,带载后,各变压器按其额定容量比分担负载。
理想运行的并联变压器必须满足下列三个条件:一次与二次绕组额定电压彼此相同(变比相等);二次线电压对一次线电压的相位移相同(联结组标号相同);短路阻抗标幺值相等。
3变压器参数4#變电站3#变型号SFQ10-50000/110kV,短路阻抗10.18%,高压侧额定电流262.4A,额定电流2749A,联结组别YNd11,变比10.5。
6#变电站1#变型号SFSZQ10-80000/80000/50000/110/kV,短路阻抗(高-低)10. 8%,高压侧额定电流420A,低压侧额定电流2749A,联结组别YNyn0d11,变比10.5。
1.什么是主磁通?什么是漏磁通?答:链着励磁绕组和电枢绕组、经过气隙在电机主磁路中形成闭合磁路的磁通是主磁通;只链着励磁绕组或电枢绕组的磁通是漏磁通,它不穿过气隙。
2.变压器并联运行时,希望满足哪些理想条件?如何达到理想的并联运行? 答:理想的并联应能满足下列条件:(1)空载时,并联的变压器之间没有环流。
(2)负载时,能够按照各变压器的容量合理地分担负载; (3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。
要达到理想并联运行,各台并联运行的变压器应满足: (1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。
(2)各变压器的联结组号应相同;(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等,阻抗角要相同。
3.变压器的主要额定值有哪些?一台单相变压器的额定电压为220/110V ,额定频率为50Hz ,试说明其意义.若这台变压器的额定电流为4.55/9.1A ,问在什么情况下称其运行在额定状态?答:变压器的主要额定值有:(1)额定视在功率或称额定容量N S (kV A);(2)额定线电压12/(V)N n U U k ;(3)额定线电流12/(A)N n I I ;(4)额定频率(Hz)N f .一台单相交比器的额定电压为220/110V ,额定额率为50Hz ,这说明:(1)该变压器高压绕组若接在50Hz 、220V 电源上,则低压绕组空载电压为110V ,是降压变压器;(2)若该变压器低压绕组接在50Hz 、220V 电源上,则高压绕组空载电压为220V ,是升压变压器.当这台变压器加负载,使高压绕组电流为4.55A 、低压绕组电流为9.1A 时,称其运行在额定状态.4. 变压器的电抗参数m X ,1X σ,2X σ各与什么磁通相对应?说明这些参数的物理意义以及它们的区别,从而分析它们的数值在空载试验、短路试验和正常负载运行时是否相等.答:励磁电抗m X 对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心.其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m X 的值很大.此外,铁心的磁导率不是一个常数,它随磁通密度的增加而变小.磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比.由于短路试验时电压低、主磁通小,而空载试验时加额定电压、主磁通大,所以短路试验时励磁电抗比空载试验时的励磁电抗大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗和空载试验时的基本相等.一次绕组漏电抗1X σ与二次绕组漏电抗2X σ分别对应于一次绕组漏磁通和二次绕组漏磁通,漏磁通要走空气磁路而闭合,磁路的磁阻很大,冈此1X σ和2X σ就很小.因为空气的磁导率为常数,所以1X σ和2X σ为常数,即在空载试验、短路试验及正常负载运行时,它们的数值都相等.5.变压器的简化等效电路与T 型等效电路相比,忽略了什么量?这两种等效电路各适用于什么场合?答:简化等效电路是在将T 型等效电路中的励磁阻抗||m Z 视为无穷大时得到的,也就是在励磁电流0/m m I E Z =-=,即忽略丁励磁电流0I 的情况下得到的.T 型等效电路适合一次绕组加交流额定电压时各种运行情况,而简化等效电路只适合变压器负载运行时计算一、二次电流和二次电压的场合,例如计算电压调整率和并联运行时负载分配等. 6.变压器做空载和短路试验时,从电源输入的有功功率丰要消耗在什么地方?在一、二次侧分别做同一试验,测得的输入功率相同吗?为什么?答:空载试验时,从电源输入的有功功率的消耗主要是铁损耗.短路试验时,从电源输入的有功功率的消耗主要是铜损托.在一、二次侧分别做空载试验,只要都加额定电压.由于12N N U kU =,这两种情况下铁心中主磁通是相等的;1212221112/4.444.444.444.44N N N N m U k U N N U U f N f N f N f N Φ====所以铁损耗相等,即电源输入功率相同.由于短路试验时所加电压很低,铁心中主磁通很小,铁损耗可忽略不计,因此,在一、二次侧分别做短路试验时,只要都加额定电流,这两种情况的铜损耗就相等,即电源输入功率相等.7.两台变比相同的三相变压器,一次额定电压也相同、联结组标号分别为Yyn0和Yyn8,能否想法使它们并联运行?答:能.只要将Yyn8变压器的二次绕组标志a ,b ,c 分别改为c ,a ,b 即可,因为这时已改为Yyn0的变压器了.8.一台单相变压器的额定容量为3200kVA N S =,电压为35/10.5kV ,一、二次绕组分别为星形、三角形联结,求:(1)这台变压器一、二次侧的额定线电压、相电压及额定线电流、相电流; (2)若负载的功率因数为0. 85(滞后),则这台变压器额定运行时能带多少有功负载,输出的无功功率又是多少?解:(1)一次额定线电压 135(k V )N U = 一次额定相电压120.2(kV)N U φ=== 一次额定线电流152.8(A)N I === 一次额定相电流 1152.8(A)N N I I φ== 二次额定线电压 210.5(k V )N U = 二次额定相电压 2210.5(kV)N N U U φ== 二次额定线电流2176(A)N I === 二次额定相电流2101.6(A )N I φ== (2)能带有功负载为c o s 32000.852720N P S ϕ==⨯= 输出无功功率为s i n32000.5271686N Q S ϕ==⨯= 9.某台单相变压器的N 100kVA S =,220V /3300U /U 2N 1N =,10.45R =Ω,1 2.96X σ=Ω,20.0019R =Ω,20.0137X σ=Ω。
判断题1、变压器并联运行接线时要注意变压器并联运行的条件,同时要考虑实际情况和维护检修的方便。
(√)2、当某台变压器出现故障或需要检修时,可以由备用变压器并列运行,以保证不停电,从而提高供电质量。
(√)3、变压器的功能是产生电能。
(×)4、变压器并联运行的条件:没有环流;运行时负载分配要合理。
(√)5、当负载随昼夜、季节而波动时,可根据需要将某些变压器断开,称为并列。
(×)6、当负载随昼夜、季节而波动时,可根据需要将某些变压器投入,称为并列。
(√)7、变压器正常运行时,一般有均匀的“嗡嗡”声,不应该有“噼啪”的放电声和不均匀的噪声。
(√)8、检查变压器铁心接地线和外壳接地线,采用钳形电流表测量铁心接地线电流值,应不大于0.5A。
(√)9、检查变压器的外部表面,变压器外部表面应无积垢。
(√)10、变压器正常运行时,一般有“噼啪”的放电声和不均匀的噪声。
(×)11、自耦变压器一次侧、二次侧共用一个绕组,一次侧、二次侧只有电的联系,没有磁的联系。
(×)12、自耦变压器不能改变输出电压。
(×)13、自耦变压器高、低压侧不用采用防止过电压的保护措施。
(×)14、在电力系统中,用自耦变压器把110KV,150KV,220KV和230KV 的高压电力系统连接成大规模的动力系统。
(√)15、自耦变压器可以作为安全隔离变压器使用。
(×)16、自耦变压器一次侧、二次侧共用一个绕组,一次侧、二次侧不仅有电的联系,还有磁的联系。
(√)17、接自耦变压器电源前,一定要把手柄转到零位。
(√)18、利用变压器能改变电压和电流的功能,把高电压变成低电压,就是电压互感器。
(√)19、利用变压器能改变电压和电流的功能,把大电流变成小电流,就是电压互感器。
(×)20、电流互感器串联在被测电路中。
(√)21、电压互感器运行中二次侧不得短路,否侧会烧坏绕组。
容量不等的两台变压器并联运行的计算两台不同容量的变压器并联运行的电流分配可按下式计算I A=I√1+m2+2mcosαI B=mI√1+m2+2mcosαcosα=UaA%UdA%UaB%UdB%+UrA%UdA%UrB%UdB%式中;I A、IB—变压器A和B的电流(A)I—负荷总电流(A)m−变压器的容量比值,m=S eBS eA⁄、当电压一定时,m=I B I A⁄S eA、S eB——变压器A和B的额定容量(KVA);UdA%、UdB%——变压器A和B的阻抗电压百分数UaA %、UaB%——变压器A和B的电阻百分数UrA %、UrB%——变压器A和B的电抗百分数电阻百分数和电抗百分数可按下式计算;U a%=P dS e×100U r%=√(U d%)2−(U a%)2式中;P d—变压器短路损耗(KW)S e—变压器额定容量(KVA)1.第一种情况两台变压器的Ua%Ud⁄%、Ur%Ud%⁄均相同,且容量也相同,即m=SBS A⁄=1,则上式可简化为I A=I B=I2⁄说明各变压器的负荷按平均负荷分配。
☞例;试计算两台不同容量的三相变压器并联运行时的负荷分配。
已知两台变压器参数如下;变压器A变压器BSeA =500KVA SeB=630KVAU dA%=4U dB%=4.5 P dA=5.1KW P dB=6.2KW解;U aA%=P dA×100S eA =5.1×100500=1.02U aB%=P dB×100S eB =6.2×100630=0.984U rA%=√(U dA%)2−(U aA%)2=√42−1.022=3.868 U rB%=√(U dB%)2−(U aB%)2=√4.52−0.9842=4.39cosα=UaA%UdA%UaB%UdB%+UrA%UdA%UrB%UdB%=1.024×0.9844.5+3.8684×4.394.5=1.0容量倍数m=S eBS eA⁄=630500=1.261)变压器A承担的负荷电流为I A=I√1+m2+2mcosα=I√1+1.262+2×1.26×1.0≈0.44I变压器A承担总负荷的44%。
1.>[AE]变压器联结组标号不同,是绝对不能并联运行的。
( )答案:√试题解析:关键字:2.>[AC]变压器接线组别不同而并联运行,将产生很大的短路电流,所以接线组别不同,绝对不能并联运行。
( )答案:√试题解析:3.>[AC]两台变压器的变比不等并列运行,在二次绕组中会产生环流,当达到一定值后,就会烧毁变压器。
( )答案:√试题解析:关键字:4.>[ AE]并列变压器承担负荷的大小与阻抗电压成正比。
( )答案:×试题解析:关键字:5.>[AC]如果两台变压器联结组标号相差不多,是可以并列运行的。
( )答案:×试题解析:关键字:6.>[ AC]变压器并联运行的条件之一是两台变压器的变比应相等,实际运行时允许相差±10%。
( )答案:×试题解析:关键字:7.>[AA]将两台试验变压器串级进行交流耐压试验时,若第一级试验变压器串级绕组极性接反,会造成最终输出试验电压为零。
( )答案:√试题解析:关键字8.>[ AC]变压器的短路电压相等允许有±10的差值,这个条件保证负荷分配与容量成正比。
( )答案:√试题解析:关键字9.>[ AC]并列运行后,两台变压器所带负载与各自额定容量成正比,即负载率相等。
( )答案:√试题解析:关键字10.>[ AC]当一台变压器发生故障时,并列运行的其它变压器仍可以继续运行,以保证重要用户的用电。
( )答案:√试题解析:关键字11.>[ AC]若接线组别不同的变压器并列运行,将引起相当于短路的环流,甚至烧坏变压器。
( )答案:√试题解析:关键字:12.>[BA]当变比不完全相等的两台变压器从高压侧输入,低压侧输出并列运行时,在两台变压器之间将产生环流,使得两台变压器空载输出电压( )。
(A)上升;(B)下降(C)变比大的升、小的降;(D)变比小的升、大的降。
两台参数不完全一致的500kV变压器并列运行分析摘要:变压器并联运行是增强供电灵活性、提高供电可靠性的一种很有效的手段。
为满足并联运行条件应在设计阶段按GB/T 17468-2008《电力变压器选用导则》的要求选择主变压器。
但在实际工作中常遇到不能完全满足导则要求而需并联运行的情况,则应具体进行环流、负荷分配方面的计算,并权衡并联运行对主变设备的不利和运行上的好处,决定是否实施并联运行,或采取进一步的更换改造变压器的措施。
本文对500kV某变电站两台主变在不同档位下进行了详细的分析讨论,验证了其并列运行的具体条件,为同类变电站的变压器并列运行提供一定的借鉴。
关键词:无载调压变压器,并列运行;阻抗电压;电压比1 引言500kV某变电站一期工程选择额定电压变比为525/230±2×2.5%/36kV的#1主变压器。
二期建设时,选择额定电压变比为515/230±2×2.5%/36kV的#2主变压器。
导致扩建#2主变压器的额定电压变比与#1主变压器的额定电压变比不一致。
众所周知,两台变压器并列运行电压比相等是重要的条件之一,否则会在两台主变之间产生电压差,由此电压差产生的差流再与变压器的正常运行电流叠加,可能导致变压器过负荷,造成绝缘破坏、绕组烧毁等事故。
那两台接线组别相同、容量相等、阻抗电压百分数相近,但额定档位电压比不等的变压器需要并列时,应该如何计算分析,达到并列运行最优化的目的呢?我们以两台主变实际并列运行的计算分析为例来介绍。
2 并列运行变压器情况两台变压器的主要参数见表1。
从表中可知,两台变压器接线组别相同,容量相等,阻抗电压百分数相近,在允许范围之内。
唯一的区别在于电压组合:两台主变中压侧额定电压均为230kV ,正负5档,每档级差2.5%;低压侧额定电压都一样。
由于高压侧额定电压不同,中压侧每档级差相同,造成两台主变在同档位的电压比不同。
表1 两台主变参数项目#1主变#2主变额定容量/MVA750/750/240750/750/24额定电压/kV联结组别YN ,Yn0,d11YN ,Yn0,d11阻抗电压14.8314.6047.5746.4930.5130.41空载损耗(kW)172.6 150.7空载电流0.0330.032I0(%)正常方式下,500kV变电站500kV和220kV侧均并列运行,35kV侧不带负荷,分列运行。
变压器并联运行容量比你听说过变压器并联运行容量比吗?说起来,这可是一个非常有趣的话题,想象一下我们有两个变压器,它们像是两位“老朋友”站在一起,合力撑起一片天。
你可能会问,为什么要把它们放在一起呢?这就像是我们平常常说的“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”,各自有各自的本事,但联手的话,威力就大了。
把两个变压器并联起来,不仅能够分担负载,还能提高整个系统的可靠性。
好比我们去健身房,两个朋友合力做引体向上,总比一个人孤军奋战要好得多。
不过,变压器并联运行可不是简单的事情哦。
我们得考虑到它们的“性格”,也就是它们的容量比。
这个容量比嘛,说白了就是两个变压器的功率比例。
就像我们两个人分担任务一样,有的人做得快,有的人做得慢,但只要分配得当,整体效率就会高。
如果容量比搞得不对劲,就容易出现“吃亏”的情况,甚至可能影响系统的稳定性。
你看,两个变压器容量差得太多,一个就“吃得太多”,一个就“吃得太少”,就像是一个体重很轻的人被迫扛起沉重的担子,结果非但不节省力量,反而容易出事儿。
这时候,容量比的调整就显得尤为重要了。
比如说,如果两个变压器的容量比不合理,一个承担的负荷太大,另一个则轻松得像是散步一样,那就很容易导致高负荷的变压器“负担过重”,甚至会烧毁它。
所以啊,这容量比的选择,可得精打细算,不能乱来。
一个适当的比例能够让每个变压器发挥出最大的效能,而不会相互“推卸责任”或者“互相抢活”。
这就像是你和朋友一起做事情,大家分工明确,效率高,大家都开心。
至于为什么要并联运行呢?这个道理其实就跟咱们平时吃饭一样,一个人做饭吃,最多也就能吃饱,两个一起做饭,能做出更多的菜,大家分工合作,大家都有得吃。
这种并联运行的方式,能够让系统更加灵活,尤其是在电力需求波动比较大的情况下。
电力需求增多时,系统可以通过并联运行多个变压器来分担负荷,而需求下降时,就可以灵活调整,避免浪费。
简直就是“人多好办事”,把所有能量都发挥到极致,省时又省力。