千伏变压器并列运行环流计算示例
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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。
并联环流计算
并联环流计算指的是一种在电路分析中常用的计算方法,用于计算并联电路中各支路的电流分布。
在并联电路中,各支路电压相等,但电流可能不同,因此需要进行环流计算以确定各支路的电流值。
并联环流计算的主要内容是确定各支路的电流值。
通常采用基尔霍夫定律进行计算,即总电流等于各支路电流之和,每个支路上的电压降等于总电压。
通过这个定律可以建立方程组,然后求解各支路的电流值。
以下是一个简单的并联环流计算示例:
假设有一个并联电路,由两个电阻R1和R2组成,总电压为U,求各支路的电流I1和I2。
根据基尔霍夫定律,可以建立以下方程组:
U = I1R1 + I2R2
I = I1 + I2
已知总电压U和电阻R1、R2的值,可以解这个方程组,求出各支路的电流I1和I2。
并联环流计算是电路分析中的重要内容,对于理解和设计复杂的电路系统具有重要意义。
它可以帮助我们了解电路中各支路的电流分布情况,从而更好地进行电路设计和优化。
变压器并列运行及负荷分配的计算一、变压器并列运行的条件是什么?1.变比相等。
变压器比不同,二次电压不等,在二次绕组中也会产生环流,并占据变压器的容量,增加变压器的损耗。
差值最多不超过±0.5%。
2.联结组序号必须相同。
接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,在变压器的二次侧内部产生循环电流。
3.两台变压器容量比不超过3:1。
容量不同的变压器短路电压不同,负荷分配不平衡,运行不经济。
4.短路电压相同。
关于短路电压要求相同的说明:实际上是非常接近即可,因为试验值往往与设计理论值有一定的偏差,铭牌上写的都是试验值,即实际值。
如果短路电压相差过大,会导致短路电压小的发生过负荷现象,建议允许差一般不超过10%。
至于为什么,请看文末的变压器并列运行负荷分配计算。
二、什么叫变压器的短路电压?这里要先说一下变压器的阻抗电压变压器的阻抗电压百分数由电抗电压降和电阻电压降组成。
在数值上与变压器的阻抗百分数相等,表明变压器内阻抗的大小。
阻抗电压百分数表明了变压器在满载(额定负荷)运行时变压器本身的阻抗压降的大小。
它对于变压器在二次侧发生短路时,将产生的短路电流大小有决定性意义,对变压器制造价格和变压器的并联运行也有重要意义,也是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。
此数值在变压器设计时遵从国家标准。
阻抗电压百分数的大小与变压器的容量有关,一般变压器容量越大短路阻抗也就越大(一般情况哦)。
我国生产的电力变压器,阻抗电压百分数一般在4%~24%的范围内。
再说变压器的短路电压变压器的短路电压百分数是当变压器一侧短路,而另一侧通以额定电流时的电压,此电压占其额定电压百分比。
实际上此电压是变压器通电侧和短路侧的漏抗在额定电流下的压降。
同容量的变压器,其电抗愈大,这个短路电压百分数也愈大,同样的电流通过,大电抗的变压器,产生的电压损失也愈大,故短路电压百分数大的变压器的电抗变化率也越大。
所以说:短路电压百分数=阻抗电压百分数(有时说成短路阻抗百分数)。
变压器并列运行环流分析作者:董永念李冰雁来源:《中国科技博览》2014年第03期摘要:针对不同关键参数的两台110kV海通变电站变压器并列运行中的问题,根据相关理论结合运行实际,对高、中压侧并列运行时,其环流作详细分析与计算,并对两台变压器并列运行时其有载调压档位匹配提出更为合理的建议,以减小变压器间的环流,提高效率,减少网损。
关键词:变压器,并列运行,调压抽头,环流中图分类号:TM4210问题提出电力系统为了提高供电可靠性和经济运行,一般都采用两台或多台变压器并列运行方式。
有供电可靠、运行经济、减少备用容量等优点。
两台变压器并联运行的条件有下列4点:1、并联运行变压器高、中、低压绕组的电压应分别相等,即相应的变压比应分别相等。
2、参加并联运行的每对绕组(高—低、高—中、中—低)的短路电压应分别对应相等。
3、接线组别分别对应相同。
4、高、中、低压绕组对应容量比不应大于3。
上列4个条件中,前3个是基本条件。
若4个条件都得到满足,则并联绕组形成的闭合回路中便没有环流,即不会产生附加损耗。
实际上第一、二条常不能完全满足,但此时要求的变压比偏差不得超过5%,额定短路电压相差不得大于10%。
我县所属110kV海通变两台主变并列运行,其容量、短路阻抗、变比等参数不完全相同,具体参数下表。
该站正常方式是两台主变高、中、低压侧都并列运行,工程设计的两台主变并列运行的档位匹配为:#1主变中压侧置于1档,#2主变中压侧置于2档,高压侧置于同档位。
这样,变比小的变压器容量大的变压器多带负荷,容量小的少带负荷。
从运行实际看,两台主变的有功负荷分配基本按主变容量和短路阻抗之比分配,而无功负荷分配并不平衡。
1理论分析1.1两台主变无功分配异常的分析由4月10日19时SCADA系统提供数据(#1主变高压侧置5档,#2主变高压侧置7档)知:#1主变受进无功1.28MVar,#2主变受进无功3.5MVar。
但由计算得:K1=115.5/40.425=2.857,K2=112.75/37.925=2.973这与理论分析相悖,#1主变变比小且容量大,应该分配的无功比#2主变多。
110kV 变电站主变压器并列运行环流分析摘要:110kV变电站初期建设根据5~10年电力系统发展规划负荷进行设计,一般终期按照2~3台变压器设置,由于初期负荷较小,一般仅上1台变压器,经过5~10年,负荷需求逐渐增加,1台变压器已不能满足负荷需求,这时需对变电站进行增容,由于经历了5~10年,变压器也逐步更加完善,二期所增加的变压器在容量,空载损耗,阻抗电压等参数上与一期主变参数并不尽相同,故当两台主变并列运行时将产生环流问题,将造成变压器无法科学分配负荷,影响变压器运行,这是110kV变电站增容时普遍存在的问题,本篇文章对110kV 变电站主变压器并列运行环流进行分析,并对可能出现的问题进行解决。
关键词:110kV 变电站;主变压器;并列运行环流0 引言某地供电局对110kV 变电站进行增容,原有1台20MVA的变压器,根据负荷发展及规划情况,本期需增设1台25MVA的变压器,需对两台主变是否能并列运行进行分析,并分析系统运行情况,并对并列运行产生的问题提出相关建议及解决方法。
1 110kV 变电站主变压器并列运行条件分析依据《电力变压器运行规程》DL 527-2000 4.5.1变压器并列运行的基本条件:(1)联接组标号相同。
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的二次电压存在着相角差和电压差。
在电压差的作用下,引起的循环电流有时与额定电流相当,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,甚至烧坏。
因此,接线组别不同的变压器不能并列运行。
(2)电压比应相同,差值不得超过±0.5%。
为了避免因电压比相差过大产生循环电流过大而影响并列变压器的正常工作,规定电压比相差不宜大于0.5%。
(3)阻抗电压差值偏差小于10%。
为了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%。
三台 500 千伏变压器并列运行条件及环流计算研究摘要:本文在某500千伏变电站扩建工程可行性研究的背景下,针对三台不同阻抗电压比的500千伏变压器并列运行情况,对其不同运行档位产生的环流进行了计算分析,有效指导了工程可行性的研究,对变压器运行档位和电压水平给出了意见。
关键词:变压器;运行条件;环流计算1 项目背景简介湖北省某500千伏变电站(A站)已有主变压器两台,主变容量2×75万千伏安。
为满足供区内负荷的快速增长,需为该变电站扩建第三台主变,主变容量选择为75万千伏安。
由于目前500千伏/75万千伏安变压器已经逐渐边缘化,若本工程购置一台新的75万千伏安主变,则投资经济效益较差。
因此,本工程考虑将另一5000千伏变电站(B站)的75万千伏安搬迁至本站。
工程涉及的三台主变参数见表1-1。
表1-1 主变参数表2 变压器并列运行2.1 并列运行的定义当两台或多台变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上,二次绕组并联在另一电压的母线上运行,这种运行方式成为并列运行方式。
其意义是:当一台变压器发生故障时,并列运行的其他变压器仍可以继续运行,以保障重要用户的用电;或当变压器需要检修时,并联运行方式既可以保证变压器的检修计划,又能不中断供电,提高电力系统供电可靠性[1-2]。
在理想状态下,若两台或多台变压器阻抗电压相同,变压器之间不会存在环流,只在一次侧产生空载电流。
若两台或多台变压器参数存在差异,并列运行时变压器之间将产生较大的环流[3-6]。
变压器环流会加大变压器损耗,增加变压器发热量;当环流过大时,甚至会烧毁变压器。
应尽量减小变压器环流,降低不必要损耗,延长变压器使用寿命。
图2-1 变压器并列运行示意图2.2 并列运行的条件根据《DL/T 572-2010 电力变压器运行规程》,变压器并列运行需满足以下基本条件:1)联结组标号相同;2)电压比应相同,差值不得超过±0.5%;3)阻抗电压值偏差小于10%。
变压器工程硕士张中 2007.6郑州新密东变电站 220千伏变压器并列运行环流计算示例原有主变产品型号为:SFPSZ8-120000/220,额定电压为:220±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.71%;最大分接下高-中阻抗为15.17%,此时变比为242/121 kV。
现新主变产品型号为:SFSZ10-150000/220,额定电压为:230±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.58%;第5分接下阻抗为14.8%,此时变比为241.5/121 kV。
现假设在冬季条件下,系统输入额定电压为242 kV(此时原主变置于最大分接,新主变置于第5分接),额定负荷下,将两台变压器并列运行时二次侧产生的环流计算如下:在变压器带负荷运行时,由于负载阻抗压降(即电压调整率)的存在,二次侧实际输出电压并非为名义的额定电压,其减小的数值即负载阻抗压降。
电压调整率ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ);式中:β——负载系数,额定负荷即为1.0;U R%——变压器的电阻电压百分数,与变压器的负载损耗成正比;U X%——变压器的电抗电压百分数,对大型变压器而言可以用阻抗电压百分数U K%代替;Cosφ——负荷功率因数,一般取为0.80;(1):对于原有主变产品,在最大分接下其电压调整率如下:ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ)=1.0(0.5%×0.8+ 15.17%×0.6)=9.5%;该变压器在最大分接下的基准阻抗为:Z B1=(242000/√3)/286.3=488.0(Ω);“286.3”为最大分接下对应的电流值;阻抗电压欧姆值为:Z K1=15.17%×488.0=74.0(Ω);原主变二次侧实际输出电压U MV1=121×(1-ε%)=121×(1-9.5%)=109.5 kV。
3、4号机组6千伏工作备用电源环并时环流计算批准:审定复审:初审::编制:郑绍军双辽发电厂2004年12月22日3、4号机组6千伏工作备用电源环并时环流计算1.参数2号起备变:40/25/25MV A 额定电流105A(高压)/2291A(分支)低压阻抗标么值:0.41133号高厂变:40/20/20MV A 额定电流1155A(高压)/1832A(分支)低压阻抗标么值:0.3596千伏电流有名值IJ=9164A2. 6千伏工作备用电源空载环并运行时电流计算由于需要整体考虑系统的参数及系统运行方式,所以无法正确计算出3号机6千伏厂用段电压与6千伏公用段电压的角度,角度只能通过实际的观察。
现观察到的最大角度为15度,日常运行平均角度为5度。
所以按此两个角度计算环并时的环流。
2.1角度为15度时的环流计算:△U0=2×UN×sin(角度/2)△U0=2×6.3×sin(15/2)=1.64Kv△U0*=1.64/6.3=0.26由于无法知道220千伏系统与500千伏系统的高压环点所以并联阻抗可近似的认为是高厂变低压绕组与起备变低压绕组的阻抗。
Z*=0.4113+0.359=0.7703I*=0.26/0.7703=0.337则环流I=0.337×9164=3088A(分支)2.2角度为5度时的环流计算:△U0=2×UN×sin(角度/2)△U0=2×6.3×sin(5/2)=0.55Kv△U0*=0.55/6.3=0.087由于无法知道220千伏系统与500千伏系统的高压环点所以并联阻抗可近似的认为是高厂变低压绕组与起备变低压绕组的阻抗。
Z*=0.4113+0.359=0.7703I*=0.087/0.7703=0.113则环流I=0.113×9164=1035A(分支)3.说明:由于在角度为5度是环流将达到1035A如果考虑负荷电流此时变压器分支已接近额定电流,此时进行切换是可以的;在大于5度小于15度时切换应有时间限制,由于此时变压器超过了额定电流。
110kV 变电站主变压器并列运行环流分析作者:郭飞侯敬娜来源:《科学与财富》2017年第01期摘要:变压器并列运行可以增加供电容量、大幅升高可靠性,同时可以减少损耗。
在变电站,会预先确认主变压器分解位置,之后调整其他变压器的分解位置,即主-从跟踪法。
本文研究了某变电站主变压器的运行状态,研究了在它们之间循环的电流。
研究显示,因为变压器运行问题的干扰,辅以环流因素的干扰,变压器很难科学地分配负荷,大大增大了系统的发热量,提高了变电运行的安全隐患,也是并列环运行环流的主要问题。
关键词:110kV 变电站;变压器;运行;环流引言变压器并列运行可以增加供电容量、大幅升高可靠性,同时可以减少损耗。
现在情况下,110kV 变电站主变压器的并列运行有几个必要的条件,分别是接线绕组组别相同、电压变比相同、短路电压差相等。
在控制方法上,变电站主变压器并列运行方式通常使用主-从跟踪法,会预先确认主变压器分解位置,之后调整其他变压器的分解位置。
所研究的 110kV 变电站通过更换以及扩容主变压器,同时新安装的 40MVA 主变压器投入到并列运行,与20MVA 主变压器进行了并列运行,为了进一步了解系统运行状态,维护人员通过对绕组二次绕组电流、绕组电流、电流互感器保护绕组电流的计量,同时进行了分析。
研究结果显示,主变压器高压位置的有功功率总和有着一定的差异。
一、110kV 变电站主变压器并列运行条件分析让变压器能够实现理想的并列运行,关键就是在变压器并列还没有携带电荷的时候,每个变压器相互之间均没有循环电流,而在变压器携带电荷之后,变压器可对负荷进行更合理的分配,而且能够按照理想的容量比例分配负荷,就可以实现理想的运行状态。
为了实现理想的运行,变压器并列运行有几个必要条件:首先,变压器变比必须相同,误差差值不能超过0.5%;其次,变压器阻抗电压需要相同,误差差值不能超过 10%;然后,变压器接线绕组组别必须相同;最后,两台变压器容量比要严格控制在 3:1 之内。
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。
变压器循环电流(一)电压比(变比)不相同的变压器并列运行:由于三相变压器和单相变压器的原理是相同的,为了便于分析,以两台单相变压器并列运行为例来分析。
由于两台变压器原边电压相等,电压比不相等,副边绕组中的感应电势也就不相等,便出现了电势差△E。
在△E的作用下,副边绕组内便出现了循环电流IC。
当两台变压器的额定容量相等时,即SNI=SNII。
循环电流为:IC=△E/(ZdI+ZdII)式中ZdI--表示第一台变压器的内部阻抗ZdII--表示第二台变压器的内部阻抗如果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=á*II/[UZKI+(UZKII/â)]式中:UZKI--表示第一台变压器的阻抗电压UZKII--表示第二台变压器的阻抗电压INI<INIIá--用百分数表示的二次电压差II--变压器I的副边负荷电流根据以上分析可知:在有负荷的情况下,由于循环电流Ic 的存在,使变比小的变压器绕组的电流增加,而使变比大的变压器绕组的电流减少。
这样就造成并列运行的变压器不能按容量成正比分担负荷。
如母线总的负荷电流为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,当变比不相等的变压器并列运行时,由于循环电流Ic的存在,变压器不能带满负荷,使总容量不能充分利用。
又由于变压器的循环电流不是负荷电流,但它却占据了变压器的容量,因此降低了输出功率,增加了损耗。
当变比相差很大时,可能破坏变压器的正常工作,甚至使变压器损坏。
为了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的正常工作,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:因为变压器间负荷分配与其额定容量成正比,而与阻抗电压成反比。
不同容量的变压器并列,短路电流怎么计算呀?
能不能并列运行?
35KV四回进线,两回电源,两回转供用户,单母线分段
一台3150KV A,一台6300KVA,只是容量不同,其它参数相同。
10KV 8回出线,单母线分段。
可以并列运行的,你是想算短路电流还是知足冲击电流呢?我这里有两种方法,希望能帮你6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗。
0.4KV,150除电抗
例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,
则短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA。
短路电流单位:KA
短路冲击电流的计算
1000KV A及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1.8Id
1000KV A以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id, 冲击电流峰值ic=2.5Id
例:已知短路点{1600KV A变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,
则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,= 1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。
吴忠供电局110kVX变电站主变并列运行环流分析摘要:在两台短路电压不同、运行电压不同的变压器并列运行时,由于在10kv侧绕组电压的差异,导致环流的产生。
本文通过对宁夏吴忠供电局110kvx变电站实际运行中出现的问题展开分析、计算,确定了导致主变电源侧与负荷侧ct绕组有功功率差异很大的原因,并且通过与运行数据比对,估算了循环电流的大小。
关键词:主变并列运行循环电流有功功率变压器并列运行是提高变电站供电可靠性、增大供电容量以及降低损耗的有效途径。
目前,变压器并列需遵循几个前提条件:①接线绕组组别相同;②电压变比相同,其最大差值不得超过±5%;③短路电压差相等,其最大差值不得超过±5%。
变压器并列的控制方法也以主—从跟踪法为主,即认定了主变压器的分接位置改变后,其他变压器的分接位置也被调整到相同位置。
[1-3] 宁夏吴忠供电局110kvx变电站进行主变扩容、更换工程,当新安装的40mva主变投运后,并与原有20mva主变短时并列运行时,二次维护人员对保护、测量、计量二次绕组电流进行了测量,进行功率分析时发现在主变高压侧与中、低压侧的有功功率差异较大,因此提出了问题。
1、变压器并列运行的条件变压器并列运行最理想的运行情况是: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;当同时带上负荷后各台变压器能合理地分配负荷,即应该按照它们各自的容量比例来分担负荷。
因此,为了达到理想的运行情况,变压器并列运行时必须满足下面条件:⑴各台变压器的变比应相同,差值不超过0.5%;⑵各台变压器的阻抗电压应相等,差值不超过± 10%;⑶各台变压器的接线绕组组别应相同;⑷两台变压器容量之比不宜超过3:1。
2、宁夏吴忠供电局110kvx变电站#1、#2变压器并列运行的循环电流分析2.1宁夏吴忠供电局110kvx变电站改造过渡期间运行方式宁夏吴忠供电局110kvx变电站由于负荷扩容的需要,将原有的一台20mva主变更换为40mva主变,称为#1主变。
变压器工程硕士张中 2007.6
郑州新密东变电站 220千伏变压器并列运行环流计算示例
原有主变产品型号为:SFPSZ8-120000/220,额定电压为:220±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.71%;最大分接下高-中阻抗为15.17%,此时变比为242/121 kV。
现新主变产品型号为:SFSZ10-150000/220,额定电压为:230±8×1.25%/121/10.5 kV,额定分接下高-中阻抗为14.58%;第5分接下阻抗为14.8%,此时变比为241.5/121 kV。
现假设在冬季条件下,系统输入额定电压为242 kV(此时原主变置于最大分接,新主变置于第5分接),额定负荷下,将两台变压器并列运行时二次侧产生的环流计算如下:
在变压器带负荷运行时,由于负载阻抗压降(即电压调整率)的存在,二次侧实际输出电压并非为名义的额定电压,其减小的数值即负载阻抗压降。
电压调整率ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ);
式中:β——负载系数,额定负荷即为1.0;
U R%——变压器的电阻电压百分数,与变压器的负载损耗成正比;
U X%——变压器的电抗电压百分数,对大型变压器而言可以用阻抗电压百分数U K%代替;
Cosφ——负荷功率因数,一般取为0.80;
(1):对于原有主变产品,在最大分接下其电压调整率如下:
ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ)=1.0(0.5%×0.8+ 15.17%×0.6)=9.5%;
该变压器在最大分接下的基准阻抗为:Z B1=(242000/√3)/286.3=488.0(Ω);
“286.3”为最大分接下对应的电流值;
阻抗电压欧姆值为:Z K1=15.17%×488.0=74.0(Ω);
原主变二次侧实际输出电压U MV1=121×(1-ε%)=121×(1-9.5%)=109.5 kV。
(2):对于新主变产品,在第5分接下其电压调整率如下:
ε%=β(U R%×Cosφ+ U X%×Sinφ)=1.0(0.4%×0.8+ 14.8%×0.6)=9.2%;
该变压器在第5分接下的基准阻抗为:Z B2=(241500/√3)/358.6=388.8(Ω);
“358.6”为第5分接下对应的电流值;
阻抗电压欧姆值为:Z K2=14.8%×388.8=57.5(Ω);
新主变二次侧实际输出电压U MV2=(121×242/241.5)×(1-ε%)=121.25×(1-9.2%)=110.1 kV。
(3):有(1)、(2)计算可知,此时两台主变的二次侧实际输出电压存在差异,将导致环流。
并列运行主变间二次侧实际输出电压差(附加电势)△E= U MV2-U MV1=110.1-109.5=0.6 kV =600V。
则环流I C=△E/(Z K1+ Z K2)=600/(74.0+ 57.5)=4.56 A。
其余分接下并列运行环流计算的情况可参照进行。
由计算可知,在两台并列运行变压器变比接近、阻抗接近的情况下,其环流是比较微小的,不足以影响到变压器的正常运行。
附:变压器并列运行条件:①接线组别相同;②变比差值不得超过±0.5%;③短路阻抗电压百分数不得超过±10%;④两台变压器容量比不宜超过3:1。
接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,加之变压器内阻,在变压器二次侧内部产生很大的循环电流,会使变压器烧损。
如果变压器变比不同,其二次电压大小不等、在二次绕组中也会产生环流、这个环流不仅占据变压器容量,还将增加变压器损耗,使变压器输出能量降低,变比相差过大,将会破坏变压器的正常运行。
变压器短路阻抗电压百分数与变压器的负荷分配成反比。
如果短路阻抗电压百分数不同,变压器容量将不能充分发挥,阻抗电压百分数小的变压器过载,而阻抗电压百分数大的变压器欠载。
变压器容量比不宜超过3:1,因容量不同的变压器短路电压也不同,负荷分配不平衡、运行不经济;同时在检修或事故状态下运动方式变化时,容量小的变压器将起不到后备作用。
以上观点仅供参考。