新舊主變并列運行的可行性分析

摘 要：某站經過多年的運行發現太原變壓器廠生產的主變壓器存在一定的運行缺陷，為了保證電網的安全穩定運行需對本站太變生產的2號主變進行更換，通過對新的2號主變和原來的1號主變的并列運行條件的分析，得出兩臺主變不能并列運行，需對原1號主變也進行更換。

關鍵詞：電力變壓器；并列運行；可行性分析

引言

變電站為了使變壓器安全經濟運行及提高供電的可靠性和靈活性，在運行中通常將兩臺或兩臺以上變壓器并列運行。當一臺變壓器發生故障時，并列運行的其它變壓器仍可以繼續運行，以保證設備的用電；可根據負載的大小變化，調整投入變壓器并聯運行的臺數，以減少電能損耗，提高運行效率；并聯運行的每臺變壓器容量比總容量小，故可減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。或當變壓器需要檢修時可以先并聯上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修，既能保證變壓器的計劃檢修，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。

1 變壓器并列運行的條件

1.1 變壓器并列運行時的理想情況

1.1.1 空載時各臺變壓器僅有原邊的空載電流，各臺變壓器原、副繞組回路中沒有環流，以免占據繞組容量和引起附加損耗。

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

1.1.3 負載時，名臺變壓器的負載電流同相位，這樣在總的負載電流一定時，共同承擔的負載電流最大。

1.2 要達到上述理想的并列情況，并列運行的變壓器必須具備以下三個條件：

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么值相等，短路阻抗角應相等。

2 不能完全滿足并列運行條件時可能出現的情況

2.1 變比不等時的并列運行

2.1.1 空載運行時

2.1.2 負載時

2.2 連接組別不同時的并列運行

2.3 阻抗電壓標么值不等時的并列運行

2.3.1 阻抗電壓標么值相等而短路阻抗角不相同時的并聯運行

如果兩臺變壓器并聯運行，它們的阻抗電壓標么值相等，只是第一臺變壓器的短路阻抗角大于第二臺變壓器，因兩臺變壓器的原邊電壓相量一致，那么兩臺變壓器電流相量之間必須相差一個角度，大小等于兩臺變壓器短路阻抗角之差，這樣一來，兩臺變壓器輸出的總電流就等于每臺變壓器輸出電流的相量之和。如果兩臺變壓器的短路阻抗角也一致，也就是說，兩臺變壓器電流同相位，那么它們輸出的總電流就是每臺變壓器輸出電流的代數和。顯然第一種情況輸出電流要小一些，變壓器的設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，所以要求并聯運行的變壓器容量之比不應超過3：1。

2.3.2 短路阻抗角相等而阻抗電壓標么值不等的并列運行

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

3 分析兩臺變壓器能否并列運行

4 結束語

由于兩臺主變壓器的變比不等且不滿足并列運行條件，會產生很大的環流，不但不能滿足負荷分配，還會造成變壓器的損壞，即使其它兩個條件都滿足，也不允許并列運行。因此需對兩臺主變壓器同時進行更換。

參考文獻

[1]葉水音.電機學[M].水利電力出版社.

[2]陳景印.淺談變壓器并列運行的條件.

作者簡介：徐紅麗（1974-），山西忻州人，2007年畢業于太原理工大學電力系統及其自動化專業，工程師，從事變電運行工作，單位：變電運行二工區。