110kV變電站主變壓器并列運行環流分析

劉樹義

摘 要：為了進一步擴大供電能力，提高供電可靠性，有效地減少損耗，需要采用并列的變壓器運行方式。其中，變電站的主變壓器并列運行方法具體指的是從跟蹤法機型予以運用，準確地確定出主變壓器的分解位置，隨后對其他的變壓器分解位置進行適當地調整。本文介紹了變電站的兩大變電站的電流和結構的問題，根據詳細的研究和分析，將其影響的主要原因是由于變壓器的運行問題，對變壓器的安全運行產生了嚴重的影響。

關鍵詞：110kV變電站；主變壓器；并列運行環流

中圖分類號：TM406 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0126-01

變壓器并列運行能提高供電容量，大大提高可靠性，減少損耗。在目前的情況下，110千伏變電站主變壓器的運行有幾個必要條件，兩者相同，電壓差是相同的，短路電壓差是相同的。在控制方法中，變電站的主變壓器通常采用主從跟蹤方法，它預先確定主變壓器的位置，然后調整其他變壓器的位置。研究了110kV變電站通過改變和主變壓器容量，同時，新安裝的40mva與主變壓器并行運行，與20mva與主變壓器并行運行，為了進一步了解系統運行狀態，維修人員通過繞組電流、繞組電流和電流互感器的二次繞組保護繞組電流測量，同時進行了分析。研究結果顯示，主變壓器高壓位置的有功功率總和有著一定的差異。

1 110kV變電站主變壓器的并列運行條件

讓變壓器能夠實現理想的并列運行，關鍵就是在變壓器并列還沒有攜帶電荷的時候，每個變壓器相互之間均沒有循環電流，而在變壓器攜帶電荷之后，變壓器可對負荷進行更合理的分配，而且能夠按照理想的容量比例分配負荷，就可以實現理想的運行狀態。為了實現理想的運行，變壓器并列運行有幾個必要條件：首先，變壓器變比必須相同，誤差差值不能超過0.5%；其次，變壓器阻抗電壓需要相同，誤差差值不能超過10%；然后，變壓器接線繞組組別必須相同；最后，兩臺變壓器容量比要嚴格控制在3：1之內[1]。

2 變電站變壓器運行狀態下的循環電流

2.1 變電站改造過渡期間的運行方式

要想有效擴大負荷容量，該變電站將其中一臺20MVA變壓器改造成40MVA，簡稱一號變壓器。而在變壓器當中，阻抗電壓是十分重要的參數。在二次繞組短路方面，增加一次繞組的電壓，并在二次繞組的短路電流滿足具體標準要求以后，一次繞組電壓和額定電壓的比值被稱為阻抗電壓。根據當前國內實際情況分析，載調壓變壓器通的組成檔位通常是17。對于負荷側電壓調節方面，范圍控制在10%，而各檔位調節電壓保持一致。通過具體計算發現，各檔位調節電壓是0.012UL。變壓器在運行中，僅僅對檔位進行調節就可以，即可影響負荷側電壓。負荷側電壓則會出現0.012UL變化幅度，在電壓變化與檔位調整方面的線性以及離散性特征都十分明顯。基于變壓器的并列運行，使得其中的一臺變壓器開關同負荷側電壓之間不存在線性關系。在變壓器并列運行方面，應該把一號變壓器的載分接開關及時調至Ⅱ檔位，而另外的變壓器（二號變壓器）需要將載分接開關調節到Ⅲ檔位。在變壓器實際運行的過程中，兩臺主變壓器都可以實現并列運行。經過長時間運行以后，二號變壓器將有運行的狀態轉變為熱備狀態，隨后，僅僅會在處于10kV和35kV負荷的狀態下實現短時間的并列。

2.2 有功功率的相關分析

變電站的主變壓器在并列運行之前，一定要針對兩臺主變壓器的CT二次繞組相位以及電流幅值予以詳細地測量。在對一號主變壓器運行之前與之后的有功功率進行分析，可以發現，在其投入運行之前，高壓位置所輸入的有功功率和中壓位置、低壓位置所輸出的有功功率，總和基本上一致。而在變電站主變壓器并列運行后，高壓位置的輸入有功功率始終超過中壓與低壓位置的有功功率總和。因此，實際結果存在嚴重的不科學性，因而，很有可能是循環電流存在問題。為進一步對系統情況進行分析，需要在投入運行之前，主變壓器的高壓、中壓與低壓位置的有功功率展開全面且深入地分析。站在理論角度分析，主變壓器的高壓位置，其輸入有功功率和中壓位置的輸出功率、低壓位置的輸出功率和一致。其中，一號與二號主變壓器的容量與阻抗電壓存在差異，進而對循環電流計算的工作造成了嚴重的困擾。而在并列運行且變壓器短路電壓、額定容量以及接線組別存在差異的狀態下，那么變壓器的二次回路并不存在環流，然而卻會嚴重影響這兩臺變壓器的負荷分配情況。如果兩者的額定容量不同，其額定容量和負荷分配比將呈現出正比例的關系。如果這兩臺主變壓器的阻抗電壓存在差異，則負荷無法根據標準的比例分配。在這種情況下，容量小的變壓器則會最先實現滿負荷，而另外一臺變壓器的容量就難以被充分利用。通常來講，如果是處于25kV的位置，那么壓差并不存在，所以，這一位置的循環電流可以被忽略。然而，在處于10kV位置的時候，二號變壓器和一號主變壓器間則會形成環流。即便受諸多因素影響，則會增加循環電流計算的難度，然而可以通過直接方式對循環電流進行計算。受循環電流影響，電流則能夠反應到二次回路中，而二次側電流的測量數據也同樣會形成誤差，使得輸出有功功率和輸入有功功率存在極大差異[2]。

3 變壓器的運行應遵循的原則

在變電站的運行和使用的過程中，工作人員需要注意的是變電站設備運行的安全性問題。在日常生活和工作中，使用變電站的設備時要注意按規定來操作，變壓器的運行應當遵循該有的原則，只有這樣提高變電站設備的使用壽命，從而加強變電站供電安全的能力變壓器的運行方式應當遵循以下幾條原則[3]：

（1）在實施并列運行之前，確定變壓器在實施并列運行的時候是否會引起短路電流超標，如果變壓器并列運行會引起短路就采用負荷側分列運行的方式，這種方式可以降低短路電流。（2）應對負荷側分列進行檢查，查看其中是否有自投裝置，如果沒有備用自投裝置，就采用并列運行的方式。上述過程必須是在短路電流沒有超標的情況進行。（3）當負荷側已經有了自投裝置，如果采用分列運行方式可以滿足供電要求，就采用負荷側分列，如果不能夠滿足供電容量的要求，就采用并列運行的方式。（4）如果負荷側分列在運行的時候能夠滿足負荷的供電容量的要求，就要結合用戶對供電可靠性的要求、變壓器調壓的性能以及保護裝置是否有作用等方面的因素來綜合判斷，比較兩種的方式哪種方式更合適，進行慎重的比較之后再進行選擇。

想要保證變電站能夠正常地運行，最重要一項工作就是制定嚴格有效的規章制度。這里所說的規章制度包括的內容比較多。包括變電站設備維修和保養制度、設備操作規則、職責權限等等。只有完善相關的規章制度才可以規范變電站變壓器運行和維護的過程，才可以根據變電站變壓器運行的實際情況進行分工，做到職責分明。同時，完善的規章制度還有利于提高工作人員的專業素養水平，使其掌握相關崗位的操作知識，進而提高其工作的質量。110kV變電站的按照其所在的位置、負荷的大小及其重要性，被設計規劃成不同的主接線方式來規避風險。對變壓器負荷側分列運行分析可以發現，采用分列運行的方式可以大大提高變電站變壓器的靈敏度，進而可以擴大其保護的范圍。此外，采用分列運行的方式有利于上級路線的運行，可以提升上級路線的靈敏度，對上級路線有很顯著的保護性能。

4 結語

通過變電站運行狀態的研究和分析，掌握了變壓器之間的循環電流，并根據實際結果表明，可以學習運行并行環路的形成。由于變壓器運行狀態及循環電流的影響，變壓器的負載分配很難，因此變壓器系統的發熱會增加，從而嚴重影響變壓器的安全運行。要想有效地規避變壓器運行系統機械損傷，就不應當將并列運行的時間設置過長。為解決上述問題，應及時更換二號主變壓器。

參考文獻

[1]譚德亭.廠用35kV/10kV變電站電氣主接線設計選擇[J].電氣技術，2010，（4）：56-59.

[2]唐岳柏.淺議110kV變電站電氣主接線的選擇[J].科技創新導報，科技創新導報，2010，（7）：79.

[3]張權銘.農用110kV變電站設計[J].農村電氣化，2010，（8）：15-16.endprint