一、什么是變壓器并列運(yùn)行
將兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的一次側(cè)以及二次側(cè)同極性的端子之間,通過(guò)同一母線分別互相連接,這種運(yùn)行方式就是變壓器的并列運(yùn)行。所謂的并聯(lián)運(yùn)行,就是將變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)繞組分別接到一、二次側(cè)的公共母線上。
二、變壓器并列運(yùn)行的目的
1.提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
當(dāng)負(fù)荷增加到一臺(tái)變壓器容量不夠用時(shí),則可并列投入第二臺(tái)變壓器,而當(dāng)負(fù)荷減少到不需要兩臺(tái)變壓器同時(shí)供電時(shí),可將一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行。特別是在農(nóng)村,季節(jié)性用電特點(diǎn)明顯,變壓器并列運(yùn)行可根據(jù)用電負(fù)荷大小來(lái)進(jìn)行投切,這樣,可盡量減少變壓器本身的損耗,達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
2.提高供電可靠性。
當(dāng)并列運(yùn)行的變壓器中有一臺(tái)損壞時(shí),只要迅速將之從電網(wǎng)中切除,另一臺(tái)或兩臺(tái)變壓器仍可正常供電;檢修某臺(tái)變壓器時(shí),也不影響其它變壓器正常運(yùn)行從而減少了故障和檢修時(shí)的停電范圍和次數(shù),提高供電可靠性。
3.節(jié)約電能,實(shí)現(xiàn)節(jié)電增效。
比如變電站裝有4000kVA和3150kVA兩臺(tái)變壓器。經(jīng)過(guò)對(duì)兩臺(tái)變壓器運(yùn)行情況進(jìn)行計(jì)算,并列運(yùn)行一年后,節(jié)約電能10.2萬(wàn)Kwh,節(jié)電效果明顯。
三、變壓器并列運(yùn)行應(yīng)滿足的條件
1、并列變壓器的額定一、二次電壓必須對(duì)用相等;即并列變壓器的電壓比必須相同,允許差值不超過(guò)5%。如果并列變壓器的電壓比不同,則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出線環(huán)流,即二次電壓較高的繞組將向二次電壓較低的繞組供給電流,導(dǎo)致繞組過(guò)熱甚至燒毀。
2、并列變壓器的阻抗電壓(即短路電壓)必須相等;由于并列運(yùn)行變壓器的負(fù)荷是按起阻抗電壓值成反比分配的,如果阻抗電壓相差很大,可能導(dǎo)致阻抗電壓小的變壓器發(fā)生過(guò)負(fù)荷的現(xiàn)象,所以要求并列變壓器的阻抗電壓必須相等,允許差值不得超過(guò)10%。
3、并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同;這也是所有并列變壓器一、二次電壓的相序和相位都必須對(duì)應(yīng)相同,否則不能并列運(yùn)行。假設(shè)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行,一臺(tái)為Yyn0聯(lián)結(jié),另一臺(tái)為Dyn11聯(lián)結(jié),則他們的二次電壓將出現(xiàn)30°相位差,從而在兩臺(tái)變壓器的二次繞組間產(chǎn)生電位差△U,這一△U將在兩臺(tái)變壓器的二次側(cè)產(chǎn)生一個(gè)很大的環(huán)流,可能使變壓器繞組燒毀。
此外,并列運(yùn)行的變壓器容量盡量相同或相近,其最大容量與最小容量之比,一般不得超過(guò)3:1。如果容量相差懸殊,不僅運(yùn)行很不方便,而且在變壓器特性稍有差異時(shí),在變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著,特別是容量小的變壓器容易過(guò)負(fù)荷或燒毀。
此外,并列運(yùn)行的變壓器容量盡量相同或相近,其最大容量與最小容量之比,一般不得超過(guò)3:1。如果容量相差懸殊,不僅運(yùn)行很不方便,而且在變壓器特性稍有差異時(shí),在變壓器間的環(huán)流將相當(dāng)顯著,特別是容量小的變壓器容易過(guò)負(fù)荷或燒毀。
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四、變壓器并列運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)
?。?)可以提高供電的可靠性。
?。?)可以根據(jù)負(fù)荷的大小調(diào)整投入并聯(lián)運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù),以提高運(yùn)行效率;
?。?)可以減少備用容量,并可隨著用電量的增加,分期分批地安裝新的變壓器,以減少初投資。
當(dāng)然,并聯(lián)變壓器的臺(tái)數(shù)也不宜太多,因?yàn)樵诳側(cè)萘肯嗤那闆r下,一臺(tái)大容量變壓器要比幾臺(tái)小容量變壓器造價(jià)低、基建設(shè)投資少、占地面積小。
五、變壓器并列運(yùn)行缺點(diǎn)
1.出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象
當(dāng)負(fù)荷增加到一臺(tái)不夠用,而并列運(yùn)行又不可能時(shí),兩臺(tái)變壓器分別帶幾條線路運(yùn)行,由于出線固定,其中一臺(tái)因帶線路少或負(fù)荷小,就會(huì)出現(xiàn)大馬拉小車現(xiàn)象,增加損耗。
2.變壓器過(guò)負(fù)荷
當(dāng)線路用電負(fù)荷增大,而向它供電的一臺(tái)變壓器容量不夠時(shí),就會(huì)導(dǎo)致變壓器過(guò)負(fù)荷,影響經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及供電可靠性。
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六、變壓器并列運(yùn)行注意的事項(xiàng)
1.檢查變壓器銘牌
看是否符合并列運(yùn)行的基本條件。
2.檢查變壓器高、低壓側(cè)接線是否正確
3.檢查變壓器調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)是否在同一檔位
安裝時(shí)必須置于同一檔位。
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七、變壓器并列運(yùn)行的計(jì)算
兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行,不同負(fù)荷時(shí),投入變壓器臺(tái)數(shù),使之經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的計(jì)算由于用電負(fù)荷在晝夜和一年中的變化較大,對(duì)兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器應(yīng)考慮采用最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式:當(dāng)并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器型式和容量相同,不同負(fù)荷時(shí),投入變壓器的臺(tái)數(shù),可按下式計(jì)算決定:
①當(dāng)負(fù)荷增加:時(shí),再投入一臺(tái),取兩臺(tái)并列運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)。
?、诋?dāng)負(fù)荷減少:時(shí),切除一臺(tái),單臺(tái)運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)。
式中:S——全負(fù)荷,KVASe——一臺(tái)變壓器的額定容量,KVAP0——變壓器空載時(shí)有功損耗,近似為鐵損KWQ0——變壓器空載時(shí)無(wú)功損耗kvarPd——變壓器短路有功損耗,也稱銅損KWQd——變壓器短路無(wú)功損耗kvarK——無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量系數(shù)kwh/kvar,對(duì)于110-35kV的降壓變壓器,當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷最小時(shí)取0.06,負(fù)荷最大時(shí)取0.1。i0——空載電流以上各量,均可從銘牌或試驗(yàn)報(bào)告中查得。當(dāng)并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器型號(hào)和容量不同時(shí),則可根據(jù)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件,事先做好曲線,通過(guò)查曲線決定在不同負(fù)荷下該投入的臺(tái)數(shù)
保護(hù)定值計(jì)算、靈敏度校驗(yàn)及運(yùn)行方式選擇,均采用實(shí)際可能的最大、最小方式及一般故障類型。對(duì)于電廠直饋線或接近電廠的帶較長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù),整定計(jì)算時(shí)要考慮短路電流衰減。對(duì)于無(wú)時(shí)限動(dòng)作或遠(yuǎn)離電廠的保護(hù),整定計(jì)算時(shí)不考慮短路電流的衰減。
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八、變壓器并列運(yùn)行的理想狀態(tài)
1.變壓器空載進(jìn)繞組內(nèi)不會(huì)有環(huán)流產(chǎn)生
2.并列運(yùn)行后,兩臺(tái)變壓器所帶負(fù)載與各自額定容量成正比,即負(fù)載率相等。
3.變壓器的接線組別相同
4.變壓器的變比相同允許有±0.5的差值
也就是說(shuō),變壓器的額定電壓相等。以上兩個(gè)條件保證了變壓器空載時(shí),繞組內(nèi)不會(huì)有環(huán)流,環(huán)流的產(chǎn)生,會(huì)影響變壓器容量的合理利用,如果環(huán)流幾倍于額定電流,甚至?xí)龎淖儔浩鳌?/p>
5.變壓器的短路電壓相等允許有±10的差值
這個(gè)條件保證負(fù)荷分配與容量成正比。
6.并列變壓器的容量比不宜超過(guò)3:1
這樣就限制了變壓器的短路電壓值相差不致過(guò)大。