變壓器組別調整技術分析

張 冬 陳允柯 胡德敏

國網淮安供電公司

變壓器組別調整技術分析

張 冬 陳允柯 胡德敏

國網淮安供電公司

男，漢，1976年6月出生，工程師、高級技師，國網淮安供電公司配網帶電作業管理，長期從事配網不停電檢修工作，現為國網公司級技能專家。

基于變壓器組別調整的設計原理，對兩種組別變壓器切換前后的性能變化進行分析，提出了調整變壓器組別的方法，并通過計算分析，對實施方案進行比較，重點描述了通過改變高壓側繞組匝數來滿足組別調整后變壓器性能參數不變的方法。

目前在進行變壓器檢修或更換時，往往采用變壓器并列運行的方式，可以做到檢修更換或變壓器而用戶不停電，以此提高供電可靠性，而配網變壓器組別以Dyn11和Yyn0兩種居多，要想實現變壓器并列運行，首先要解決組別一致問題，因此，變壓器從一種組別切換到另一種組別的技術研究尤為重要，切換變壓器組別主要是切換變壓器高壓繞組的連接方式，但同時還應保證切換前后變壓器低壓側電壓和變壓器容量等參數不發生變化。從理論上講，變壓器組別調整影響的參數主要是容量、輸出電壓繞組負載電流的變化和阻抗的變化，因此改變組別的方法主要是從改變變壓器繞組方式來實現。

原理分析

如圖1所示，繞組1匝數為0.27W，繞組2匝數為0.73W，繞組3匝數為0.73W。繞組1、2、3的截面積均為A。當變壓器組別為Dyn11時，即高壓側繞組為“△”連接，且繞組1、繞組2和繞組3均為串聯，總匝數為1.73W（約為）；當變壓器組別切換為Yyn0時，高壓側繞組為“Y”連接，且繞組2、繞組3并聯后與繞組1串聯，總匝數為1W。切換后，變壓器參數變化如表1所示。

圖1　變壓器接線組別原理圖

表1　高壓繞組匝數改變原理分析

變壓器輸出電壓變化

代入公式：

由以上計算可知：變壓器調組別前后輸出電壓值未改變，均為0.4kV。

容量變化

變壓器容量由鐵芯截面積決定，見下式：

其中，PN為變壓器容量，S為鐵芯截面積，K0為經驗系數。

由此可知，更改前后，變壓器容量沒有變化。

高壓相電流變化

負載損耗變化

負載損耗相關計算過程見表2。

表2　組別調整原理

由上表可知，組別調整后，變壓器負載損耗約為調整前的0.955倍，對于變壓器的運行無任何影響。

阻抗電壓變化

阻抗由電抗部分和電阻部分構成，電抗部分公式為：

電阻部分公式為：

阻抗為：

表3　阻抗變化計算過程

由表3可知，更改組別后阻抗為更改組別前的0.955～1倍，對于變壓器的運行及并列等均無影響。

通過改變變壓器高壓側繞組的方式，在變壓器組別調整前后變壓器的容量、輸出電壓、阻抗等均沒有變化，繞組負載電流的變化也可以通過調整繞組截面積的方式解決。

結束語

本文通過理論計算，分析了變壓器組別由Dyn11調整至Yyn0后，變壓器容量、輸出電纜、繞組載流量、負載損耗、阻抗電壓的變化，這些變化通過改變高壓側繞組的匝數和截面積可以解決，從理論上驗證了變壓器從一種組別調整至另一種組別是可行的，為開發雙組別的變壓器提供了理論依據，同時通過對變壓器調整組別的技術研究，為后期開展不同組別變壓器并列運行提供了解決方向，進一步拓展了變壓器并列運行的應用范圍。