新舊主變并列運(yùn)行的可行性分析

摘 要：某站經(jīng)過多年的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)太原變壓器廠生產(chǎn)的主變壓器存在一定的運(yùn)行缺陷，為了保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行需對(duì)本站太變生產(chǎn)的2號(hào)主變進(jìn)行更換，通過對(duì)新的2號(hào)主變和原來的1號(hào)主變的并列運(yùn)行條件的分析，得出兩臺(tái)主變不能并列運(yùn)行，需對(duì)原1號(hào)主變也進(jìn)行更換。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；并列運(yùn)行；可行性分析

引言

變電站為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提高供電的可靠性和靈活性，在運(yùn)行中通常將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器并列運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，并列運(yùn)行的其它變壓器仍可以繼續(xù)運(yùn)行，以保證設(shè)備的用電；可根據(jù)負(fù)載的大小變化，調(diào)整投入變壓器并聯(lián)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)，以減少電能損耗，提高運(yùn)行效率；并聯(lián)運(yùn)行的每臺(tái)變壓器容量比總?cè)萘啃。士蓽p小變壓器的備用容量；可隨著用電量的增加，分批安裝新增變壓器，以減少初次投資。或當(dāng)變壓器需要檢修時(shí)可以先并聯(lián)上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修，既能保證變壓器的計(jì)劃?rùn)z修，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。

1 變壓器并列運(yùn)行的條件

1.1 變壓器并列運(yùn)行時(shí)的理想情況

1.1.1 空載時(shí)各臺(tái)變壓器僅有原邊的空載電流，各臺(tái)變壓器原、副繞組回路中沒有環(huán)流，以免占據(jù)繞組容量和引起附加損耗。

1.1.2 負(fù)載時(shí)，各變壓器的負(fù)載分配與各自的額定容量成正比，使變壓器設(shè)備容量能得到充分利用。

1.1.3 負(fù)載時(shí)，名臺(tái)變壓器的負(fù)載電流同相位，這樣在總的負(fù)載電流一定時(shí)，共同承擔(dān)的負(fù)載電流最大。

1.2 要達(dá)到上述理想的并列情況，并列運(yùn)行的變壓器必須具備以下三個(gè)條件：

1.2.1 各變壓器的原邊額定電壓和副邊額定電壓分別相同，即各變壓器變比應(yīng)相等。

1.2.2 各變壓器的副邊線電壓與原邊線電壓的相位差應(yīng)相同，即各變壓器連接組別相同。

1.2.3 各變壓器阻抗電壓標(biāo)么值相等，短路阻抗角應(yīng)相等。

2 不能完全滿足并列運(yùn)行條件時(shí)可能出現(xiàn)的情況

2.1 變比不等時(shí)的并列運(yùn)行

2.1.1 空載運(yùn)行時(shí)

2.1.2 負(fù)載時(shí)

2.2 連接組別不同時(shí)的并列運(yùn)行

2.3 阻抗電壓標(biāo)么值不等時(shí)的并列運(yùn)行

2.3.1 阻抗電壓標(biāo)么值相等而短路阻抗角不相同時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行

如果兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，它們的阻抗電壓標(biāo)么值相等，只是第一臺(tái)變壓器的短路阻抗角大于第二臺(tái)變壓器，因兩臺(tái)變壓器的原邊電壓相量一致，那么兩臺(tái)變壓器電流相量之間必須相差一個(gè)角度，大小等于兩臺(tái)變壓器短路阻抗角之差，這樣一來，兩臺(tái)變壓器輸出的總電流就等于每臺(tái)變壓器輸出電流的相量之和。如果兩臺(tái)變壓器的短路阻抗角也一致，也就是說，兩臺(tái)變壓器電流同相位，那么它們輸出的總電流就是每臺(tái)變壓器輸出電流的代數(shù)和。顯然第一種情況輸出電流要小一些，變壓器的設(shè)備容量得不到充分利用。

一般情況下，變壓器之間的容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，所以要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器容量之比不應(yīng)超過3：1。

2.3.2 短路阻抗角相等而阻抗電壓標(biāo)么值不等的并列運(yùn)行

可見，各臺(tái)變壓器所分配的負(fù)載（即負(fù)載系數(shù)β）與其阻抗電壓標(biāo)么值成反比。為充分利用變壓器的容量，理想的負(fù)載分配應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相同，為此要求阻抗電壓標(biāo)么值相等。阻抗電壓標(biāo)么值不等的結(jié)果，使阻抗電壓標(biāo)么值大的變壓器所分配的負(fù)載小，而阻抗電壓標(biāo)么值小的變壓器所分配的負(fù)載大，致使總有一臺(tái)變壓器的容量不能被充分利用。為此，為保證各臺(tái)變壓器所分配的負(fù)載不致于與合理的負(fù)載分配相差甚遠(yuǎn)，規(guī)定并列運(yùn)行變壓器的阻抗電壓標(biāo)么值相差不大于10%。

3 分析兩臺(tái)變壓器能否并列運(yùn)行

4 結(jié)束語

由于兩臺(tái)主變壓器的變比不等且不滿足并列運(yùn)行條件，會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，不但不能滿足負(fù)荷分配，還會(huì)造成變壓器的損壞，即使其它兩個(gè)條件都滿足，也不允許并列運(yùn)行。因此需對(duì)兩臺(tái)主變壓器同時(shí)進(jìn)行更換。

參考文獻(xiàn)

[1]葉水音.電機(jī)學(xué)[M].水利電力出版社.

[2]陳景印.淺談變壓器并列運(yùn)行的條件.

作者簡(jiǎn)介：徐紅麗（1974-），山西忻州人，2007年畢業(yè)于太原理工大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，工程師，從事變電運(yùn)行工作，單位：變電運(yùn)行二工區(qū)。