变压器并联运行的三个条件

变压器是电力网中的重要电气设备，由于连续运行的时间长，为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性，在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。变压器并列运行，就是将两台或以上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。其意义是：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；或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性。又由于用电负荷季节性很强，在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行，这样既可以减少变压器的空载损耗，提高效率，又可以减少无功励磁电流，改善电网的功率因数，提高系统的经济性。

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；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：

(1)各台变压器的电压比(变比)应相同

(2)各台变压器的阻抗电压应相等

(3)各台变压器的接线组别应相同。

下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生的不良后果：

(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

浅谈变压器的并联运行

摘要 为了提高供电的可靠性以及使装置设备得到充分利用,近代发电厂和变电所都采用多台变压器并联运行,为了得到理想的并联运行情况,要求各变压器满足联结组相同、变比相等,以及短路阻抗标么值相等。本文就以上情况进行详细的阐述。

关键词 电厂;变压器;并联运行

中图分类号tm4 文献标识码a 文章编号

1674-6708(2010)23-0129-02

1 定义及意义

把变压器的原、副绕组相同标号的出线端连在一起,直接或者经过一段线路接到母线上,这种运行方式就叫做变压器的并联运行。

由于现代的发电厂和变电所的容量很大,一台变压器往往不能担负起全部容量的升压或降压任务,于是要采用多台变压器并联运行。

2 变压器并联运行的优点

1)提高供电的可靠性。并联运行的变压器如有某台变压器发生故障,可以把它从电网切除进行检修,而电网仍能继续供电;

2)可根据负荷大小调整投入并联变压器的台数,以提高运行效率;

3)可以减少总的备用容量;

4)可以随着用电量的增加,分批安装新的变压器,以减少第一次投资。 3 变压器的理想并联条件

3.1 变压器并联运行的最理想情况

1)空载时并联的各变压器副边之间没有循环电流,这样,空载时各变压器副原边的铜耗也较小;

2)负载后,各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成比例分配,这样,并联变压器的装机容量能得到充分利用;

3)负载后各变压器副边电流同相位。这样在总的负载电流一定时各变压器所分担的电流最小;如果各变压器副边电流一定时,则共同承担的总电流最大。

3.2 为了达到上述理想并联情况,并联运行的各变压器必须具备3个条件

1)各变压器的额定电压应相等,若为单相变压器则各变压器的变比应相等;

2)各变压器的联结组相同;

3)各变压器的短路阻抗标么值(或短路电压)应相等,而且短路电抗和短路电阻之比也应相等。

以上3个条件中,联结组相同的条件必须严格保证。因为如果联结组不同,当各变压器的原边接到同一电网时,它们副边线电压的相位不同,而且至少是30度(y,y0和y,d11并联时,副边线电动势的相位差就是30度)。在此情况下,如果两变压器的变比相等,图中eab1= eab2= eab是两变压器副边的线电动势,从图可见,副边有电动势差联结组不同的变压器绝对禁止并联运行。 3.3 变比相同而短路阻抗标么值不相等的变压器并联运行时的负载分配

｛研究探讨　变压器的合理选择及并联运行　张宝坤　公主岭机械制造有限责任公司，吉林公主岭１３６１ＯＯ）　摘要：针对变压器在电力系统中的经济运行情况进行了分析，重点探讨了变压器的合理选择及多台变压器并联螽蠢　！　。ｔ　问题　根据实际负载，相应台数和容量的变压器并联可促使变压器运行效率最大，提高电力系统高效可靠运行和敌ｌ童瞄　？　率因数ｏ　—　０　毒　曩　ｒ，　美ｔ诃：变压器；负载；并联；经济运行　・　・ｌｌ　０亭　Ｉ　中圈分类号．ＴＭ４１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１：００２—２３３３（２ｏｏ６　１０９－Ｏ０５９—０２　羔　：０　０　１前言　在电力系统中，变压器是电力生产过程中的重要电　器　变压器在变压和传递电功率的过程中，其自身要产生　有功功率消耗和无功功率损耗：由于变压器的总台数多、　总容量大，所以在发、供、用电过程中变压器总的电能损　失占整个电力系统损失的３０％左右：因此，变压器经济合　理地运行是企业节能降耗、提高经济效益所不可忽视的　关键性问题：　２变压器的合理选择　在电力系统设计过程中，合理选择变压器的规格，直　接关系到变压器的经济运行？　变压器效率的计算公式：　ｒ％＝ｌ／３ｓ　ｃｏｓｑ）２／（／３ｓ，　ｃｏｓｑ）：＋△　＋　△　）Ｊｌ００％　对变压器效率计算公式求一次偏导数，并令其等于零，　可得出变压器在最高效率时的负载率　（△　／△Ｐｃ．　）～　南上述分析可知，对某一台变压器，只有在某一负载　率状态下运行时，才有最高效率：而通常电力变压器铁耗　△　与铜耗△尸（＿．　在ｌ：３～ｌ：６范围内，它的平方根值为　０．５７～０．４，所以变压器的负载率／３＝４０％～６０％时，其变压器　的效率最高，电能损耗最低。由此原则可求出变压器的经　济负载公式为ｓ，＝ｓ、　，如果变压器的实际负载平均值ｓ　接近Ｓ．，并且Ｓ　大于实际负载的最大值Ｓ～，则Ｓ、即为最　高效率时所选变压器的额定容量　变压器额定容量的选择至关重要，直接关系到变压　器的运行效率和安全　如果选择过小，变压器将经常运行　在超载情况下，对各设备的安全有很大的威胁，而且铜损　耗增高：如果容量过大，则变压器经常运行在轻载情况　下，将增加变压器铁损和无功损耗。　采用上述方法选择变压器容量，适合于负荷变化不　大、负荷率比较高的情况；对于非连续生产或昼夜负荷波　动很大的用户，则应选用２台或２台以上的变压器，根据　具体负荷的大小，考虑投入变压器的台数。　３变压器的并联　变压器在很多使用场合中．由于负载大，需要多台变　压器并联运行，在变压器并联运行时，可以根据负载的变　化投入相应的容量和台数，促使变压器运行效率最大，提　高电力系统高效可靠运行和改善功率因数。　３．　型式和容量相同的变压器并联　当多台型式和容量相同的变压器并联运行时，不同　负荷情况下投入运行的变压器台数可按下式决定：　卢≥卢，　＝ｌｎ（ｎ一１）△Ｐｈ／ＡＰｃ　ｊ　也就是说，当负载率大于上式计算的　值应投入第　ｎ台变压器：例如，某变电所装有３台ＳＪ一３２００／１０型变压　器，查得空载损耗△Ｐｖ　＝】】ｋＷ，短路损耗△　＝３７ｋＷ，一　次额定电流　＝ｌ８５Ａ。　一次测电流达到多少时应投入３台变压器？　３：［３（３—１）ｘｌ　１／３７］～＝［１．７８４］。＝１．３３５　，　３，Ｉ．＝１．３３５ｘ　１　８５－－２４７Ａ　即当一次测电流≥２４７Ａ时，应投入３台变压器。　３．２不同型式和容量的变压器并联　在决定２台不同型式和容量的变压器并联经济运行　方式时，可分别计算２台变压器的电能损耗，通过电能损　耗的比较，可直接决定其并联经济运行方式。　３．　无功功率引起损耗　变压器经济运行方式中不可忽略的一个重要问题则　是无功功率引起的损耗。提高负载的功率因数，充分利用　变压器的容量提高设备功率因数的意义在于，负荷功率　因数的提高可以充分利用电源设备的容量，减小供电线　路的功率损耗和电压损失。　我们知道，当负载的功率一定时，功率因数越高，电　源输给负载的电流就越小，反之，功率因数越低，负载所　需的电流就越大。在工厂供电中，大量使用交流电动机，　Ｔ、中频炉，电焊机等功率因数较低的感性负载，这样用　较大的电流做较小的功是很不经济的。　例如，１．５ｔ工频电炉用３８０Ｖ的交流电，当铁水熔化　到ｌ５３０℃时，需要电源提供有功功率Ｐ＝３５５ｋＷ，如工频　炉不采取措施，它的功率因数很低，即ｅｏｓ￣＝０．１７，那么需　要的电流Ｉ＝Ｐ／Ｕｃｏｓｐ＝３５５／３８０ｘＯ．１７　５４９５Ａ，这时工频炉　配套的变压器的容量最小要Ｓ　ｕＰ，　３８０×５４９５＝２０８８ｋＶＡ　，如果工频炉的感应圈采用并联电容器的方法，使负载的　机械工程师２００６年第９期ｉ

3.8变压器的并联运行

定义：将几台变压器的原、副边分别接在相同的母线上，同时向负荷供电的运行方式。

优点：1）可靠性；2）经济性。

3.8.1理想条件:

理想情况：（1）空载时副边无环流;（2）负载后负载系数相等；（3）各变压器的电流与总电流同相位。

理想条件：（1）各变压器的一、二次额定电压分别相等的，即变比相等;

（2）连接组别相同;

（3）短路阻抗（短路电压）标么值相等，阻抗角也相等。

3.8.2分析

一、变比不等时：

空载时，副边有环流：sIIsIcZZKUKUI2.1.1.

负载时：cLIIIIcLIIIIIIII......变比大的变压器分担的负载少，变比小的变压器分担的负载多。

二、连接组别不同：

组别不同，副边线电压至少差300，UVUVIIUVUUUU518.01

短路阻抗小，环流大。

三、短路阻抗不等：SIIIISIIZIZI..

........NSIIIINIINIINSIININIUZIIIUZIII

**SIIIISIIZZ **1:1:SIISIIIIZZ

各变压器所分担的负载大小与其短路阻抗标么值成反比：短路阻抗标么值大的变压器分担的负载小，短路阻抗标么值小的变压器分担的负载大。

变压器运行规程规定：

（1）变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器，在任何一台变压器都不会过负荷的情况下，可以并联运行。（2）短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时，应适当提高短路阻抗标么值不等的变压器的二次电压，以使并联运行的变压器的容量均能充分利用。