千伏变压器并列运行环流计算示例

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。