干式變壓器并聯(lián)運行的門檻

干式變壓器并聯(lián)運行的閾值作者：匿名2012年1月10日1:30336043

:通道關鍵詞：干式變壓器是電網(wǎng)中重要的電氣設備。由于連續(xù)運行時間長，為了使干式變壓器安全經(jīng)濟運行，提高供電的可靠性和靈活性，通常會有兩臺或兩臺以上的干式變壓器并聯(lián)運行。干式變壓器并聯(lián)運行是指兩個或兩個以上干式變壓器的一次繞組并聯(lián)到同一電壓的母線上，二次繞組并聯(lián)到另一電壓的母線上。其意義在于：當一臺干式變壓器發(fā)生故障時，其他并聯(lián)運行的干式變壓器仍然可以繼續(xù)運行，保證重要用戶的用電量；或者當干式變壓器需要檢修時，可以先并聯(lián)備用干式變壓器，然后切斷待檢修的干式變壓器，既可以保證干式變壓器有計劃的檢修，又可以保證不間斷供電，提高供電可靠性。此外，由于季節(jié)性負荷強，部分干式變壓器在輕載季節(jié)可以停止運行，不僅可以降低干式變壓器的空載損耗，提高效率，還可以降低無功勵磁電流，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)經(jīng)濟性。

干式變壓器并聯(lián)運行較理想的運行情況是：當干式變壓器已經(jīng)并聯(lián)，但沒有負載時，各干式變壓器之間不應有環(huán)流；同時，每臺干式變壓器在加載后都可以合理分配負荷，即按照各自的容量比分擔負荷。因此，為了達到理想的運行條件，干式變壓器并聯(lián)運行時必須滿足以下閾值：

(1)每臺干式變壓器的電壓比(可變比)應相同；

(2)每臺干式變壓器的阻抗電壓應相等；

3)每臺干式變壓器的接線組別應相同。

以下分析干式變壓器并聯(lián)運行閾值在一個閾值內不滿足的不良后果：

(a)電壓比(比率)與并聯(lián)運行的干式變壓器不同：

由于三相干式變壓器和單相干式變壓器原理相同，為了便于分析，以兩臺單相干式變壓器并聯(lián)運行為例。由于兩個干式變壓器的一次電壓相等，電壓比不相等，所以二次繞組中的感應電勢不相等，出現(xiàn)電位差e。在e的作用下，二次繞組出現(xiàn)環(huán)流ic。當兩臺干式變壓器的額定容量相等時，即sni=snii。循環(huán)電流為：

ic=e/(zdi zdii)

其中zdi表示較好干式變壓器的內部阻抗

Zdii代表第二個干式變壓器的內部阻抗

如果zd用阻抗電壓uzk表示，那么

zd=uzk*un/100in

其中un代表額定電壓(v)，In代表額定電流(a)

當兩個干式變壓器的額定容量不相等時，即sniii，循環(huán)電流ic為：

ic=*ii/[uzki (uzkii/)

其中：uzki表示較好個干式變壓器的阻抗電壓

Uzkii表示第二個干式變壓器的阻抗電壓

初始化設置文件的后綴名

以百分比表示的二次電壓差

干式變壓器一的二次負載電流

根據(jù)以上分析，在負載情況下，由于環(huán)流ic的存在，小變比干式變壓器繞組的電流增大，而大變比干式變壓器繞組的電流減小。因此，并聯(lián)運行的干式變壓器不能按容量比例分擔負載。如果母線總負荷電流為I(I=ini ini)，部分變壓器I滿負荷運行，干式變壓器ii帶負荷運行；當幾臺變壓器滿負荷運行時，干式變壓器過載運行。可以看出，當不等比干式變壓器并聯(lián)運行時，由于循環(huán)電流ic的存在，干式變壓器無法滿載，使得總容量無法得到充分利用。 #p#分頁標題#e#

由于干式變壓器的循環(huán)電流不是負載電流，所以它占用了干式變壓器的容量，從而降低了輸出功率，增加了損耗。當變比相差較大時，可能會破壞干式變壓器的正常運行，甚至損壞干式變壓器。為避免因變比差過大而導致循環(huán)電流ic過大而影響并聯(lián)干式變壓器的正常運行，規(guī)定變比差不應大于0.5。

2)阻抗和電壓不等的干式變壓器并聯(lián)運行：

因為干式變壓器之間的負載分布與其額定容量成正比，與阻抗電壓成反比。也就是說，干式變壓器并聯(lián)運行時，如果阻抗電壓不同，負載并不是按額定容量成比例分配，并聯(lián)干式變壓器帶來的電流與阻抗電壓成反比，即ii/iii=uzkii/uzki或uz kiii=uz kiii。如果兩臺干式變壓器并聯(lián)運行，容量為sni和snii，阻抗電壓為uzi和uzii，則每臺干式變壓器的負荷按下式計算

si=[(sni sni)/(sni/uzki sni/uzki)*(sni/uzki)

sii=[(sni sni)/(sni/uzki sni/uzkii)*(sni/uzkii)

即sI/sii=(sni * uzkii)/(sni * uzki)

根據(jù)以上分析，當兩個阻抗和電壓不等的干式變壓器并聯(lián)運行時，阻抗和電壓大的分布式負載小，當這個干式變壓器滿載時，另一個阻抗和電壓小的干式變壓器就會過載。干式變壓器不允許長期過載運行。因此，阻抗大、電壓大的干式變壓器只能帶負荷運行，限制了總輸出功率，增加了能量損耗，無法保證干式變壓器的經(jīng)濟運行。因此，為了避免并聯(lián)干式變壓器因阻抗電壓相差較大而導致負載電流分布嚴重不均勻，干式變壓器的容量不能充分發(fā)揮，規(guī)定阻抗電壓相差不能超過10。

（

干式變壓器的接線組別反映了高低側電壓的相應關系，一般以鐘表法來表示。當并列干式變壓器電壓比相等，阻抗電壓相等，而接線組別不同時，就意味著兩臺干式變壓器的二次電壓存在著相角差 和電壓差△u，在電壓差的作用下產(chǎn)生循環(huán)電流ic：

ic=△e/(zdi zdii)

如果以 角表示繞組組別不同的干式變壓器線電壓之間的夾角，而zd用uzk表示時，循環(huán)電流可用下式表示：

ic=2u1sin( /2)/(zdi zdii)=200sin( /2)/[uzk1/in1 uzk2/in2

如果in1=in2=in,uzk1=uzk2=uzk,則上式變?yōu)椋?/p>

ic=100sin( /2)/uzk

式中in、uzk可用任一臺干式變壓器額定電流和阻抗電壓。

假設兩臺干式變壓器變比相等，阻抗電壓相等，而其接線組別分別為y/y0 12和y/△ 11，則由接線組別可知，當 =360 -330 =30 ,uzk=(5～6)ic=100sin( /2)/uzk得ic=(4～5)in，即循環(huán)電流時額定電流的4～5倍，分析可知接線組別不同的兩臺干式變壓器并列運行，引起的循環(huán)電流有時與額定電流相當，但其差動保護、電流速斷保護均不能動作跳閘，而過電流保護不能及時動作跳閘時，將造成干式變壓器繞組過熱，甚至燒壞。#p#分頁標題#e#

由以上分析可知，如果電壓比(變比)不相同，兩臺干式變壓器并列運行將產(chǎn)生環(huán)流，影響干式變壓器的出力。如果百分阻抗不相等，則干式變壓器所帶的負荷不能按干式變壓器的容量成比例分配，阻抗小的干式變壓器帶的負荷大，阻抗大的變壓帶的負荷反而小，也影響干式變壓器的出力。干式變壓器并列運行常常遇到電壓比(變比)、百分阻抗不完全相同的情況，可以采用改變干式變壓器分接頭的方法來調整干式變壓器阻抗值。若第三個條件不滿足將引起相當于短路的環(huán)流，甚至燒毀干式變壓器;因此，接線組別不同的干式變壓器不能并列運行。一般情況下，如果需將接線組別不同的干式變壓器并列運行，就應根據(jù)接線組別差異不同，采取將各相異名、始端與末端對換等方法，將干式變壓器的接線化為相同接線組別才能并列運行。

根據(jù)運行經(jīng)驗，兩臺干式變壓器并列，其容量比不應超過3：1。因為不同容量的干式變壓器阻抗值較大，負荷分配極不平衡;同時從運行角度慮，當運行方式改變、檢修、事故停電時，小容量的干式變壓器將起不到備用的作用。