1、1浅议变压器并列运行的条件摘要：在电网系统中，变压器是主要电气设备之一。变压器并列运行是迄今为止电网运行中最为经济可靠且易实施的节电措施，固在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。当其中一台变压器发生故障或需要检修过程中，可确保另一台变压器正常供电，大大改善了电网系统的可靠性。在季节性用电阶段，供电负荷轻的时段大容量变压器可退出运行，降低变压器的空载损耗的同时，能够大大提升供电效率，减少无功励磁电流，改善电网功率因数，确保电网系统的经济性。 关键词：变压器 并列运行 经济 1 概述 计划经济时期的粗放型经济增长方式使我国的能源供应一度吃紧，电能供应无法适应过量的用电需求。改革开放以来，我国大力
2、倡导能源节约，主张建立集约型社会，产业结构和经济增长方式逐步向集约型转变。变压器的并列运行是这一阶段电能实现集约化的一大体现，经过实际运行验证，该运行方式被社会公认为现阶段最经济可靠、较易实施的节电措施。本文将对变压器的并列运行条件进行浅议。 与变压器单独空载运行情况一样，当变压器并列而未带负荷时，各变压器之间只存在空载电流，未形成环流；当变压器负载运行时，各变压器之间可以根据自身容量将负荷等比例分配，保证每台变压器都能够充分发挥容量的功能。因此，为了保证变压器并列运行达到以上要求，2进行并联的变压器要符合以下标准：进行并联的变压器具备相同的电压和变比（调压范围与每级电压应相同，变比差不得超过
3、 0.5%） 。通过相同的连接组别对进行并联的变压器进行处理（连接方式、极性、相序等均必须相同） 。两台变压器的阻抗电压应相等（最多不超过 4-10%） 。两台变压器的容量之比不宜过大（最多不超过 3：1） 。 2 变压器并列运行时产生的弊端 2.1 变压器并列运行时变比不相同 依据三相变压器和单相变压器工作原理的相通性，设计两台单相变压器并列运行：当变压器 T1 的变比 K1 和 T2 的变比 K2 不等时，在相同电压 1 的作用下，二次空载电压 2 和 2也不相等。若 K1K2 则会出现电压差= 2-2。其并联绕组内将产生环流 ih ih=/（ZT1+ZT2）=2-2/（ZT1+ZT2）
4、由于变压器的短路阻抗较小，即使不大，也会在二次绕组回路中产生较大的循环电流。这个循环电流不仅占据变压器容量，增加变压器的损耗，使变压器所能输出的容量减小，而且当循环电流可能因为变比相差很大进而影响、破坏变压器的正常工作，甚至损坏变压器。所以当并列运行时，变比值不得超过+0.5%。 当变压器带上负荷后，T1 和 T2 二次绕组电流分别为 i2T1=iT1+ih i2T2=iT2-ih。 可见，当变比不等时，将影响变压器容量充分利用，导致变比小的变压器负荷加重。因此为了保持并列变压器的正常工作，变比相差控制3在+0.5%之内。 2.2 接线组别不同的变压器并列运行 电力系统中，变压器有三种常见的连
5、接组别，即 Y0d-11、Yd-11、Y0y-12。变压器的高低侧电压受变压器的接线组别不同的影响，接线组别不同时，但是变压器并列的电压比、阻抗电压分别相同时，导致两台变压器的二次电压形成电压差U 和相角差 ，最终产生循环电流ic： 图 1 连接组别不同时变压器并列运行向量图 假设并列运行的两台变压器的接线组别不同时，而变比和阻抗电压分别相同，这时在变压器的回路中就会产生环流。分别按照 Y0y-12 和Yd-11 组别方式对两台变压器进行接线：在同一母线上对并列的两台变压器进行一次侧接，此时相对应同相位的一次线电压，对于二次侧则出现相对应的 30的相位差（如图 1） 。由于采用大小相等的二次线
6、电压对两台变压器进行并列运行，所以变压器的二次回路合成电压 =1ab-2ab， ，形成两个对应线电压的向量差。通过计算可以求得合成电压为：U=2U2absin15=0.52U2ab 其它两相情况也类似。并列运行过的变压器在 U 的作用下虽然二次绕组内尽管没有接负载，但在回路中却产生了回流，并且回流较大是额定电流几倍，由于较高环流的存在，将会出现不能动作跳闸现象，没有起到过电流保护，进而将导致变压器绕组温度过高，甚至烧坏变压器。综上所说，进行并列运行的变压器绝对不能出现接线组别不同的情况。 2.3 并列变压器运行时阻抗电压不相同 4负荷分配与并列变压器的阻抗电压成反比，与额定容量成正比。在并列运
7、行的变压器阻抗电压不同时，变压器并没有按照正常的比例关系分配负荷，导致电流与阻抗电压成反比，即 II/III=UZKII/UZKI 或UZKIIII=UZKIIIII，假设并列运行的变压器容量分别为 SNI，SNII，阻抗电压分别为 UZI、UZII，则并列运行的变压器对应的负荷根据下列公式计算为： SI=（SNI+SNII）/（SNI/UZKI+SNII/UZKII）*（SNI /UZKI） SII=（SNI+SNII）/（SNI/UZKI+SNII/UZKII）*（SNII/UZKII） 即 SI/SII=（SNI*UZKII）/（SNII*UZKI） 通过对上述理论进行分析可知：当两台并
8、列运行的变压器运行在阻抗电压不等的环境下时，就会出现阻抗电压大变压器所分配的负荷小；反之当并列运行的变压器满负荷运行时，而与之并列的另一台阻抗电压小的变压器超负荷运行。为不影响供电效率，应尽量避免变压器长期超负荷运行。基于此，在欠负荷条件下运行阻抗电压大的并列变压器，总的输出功率受限，能耗量大大增加，变压器运行的经济性便无从谈起。因此，当变压器并列运行时，为了防止对变压器负荷的分配不均，或者因为并列运行变压器的阻抗电压相差过大，阻碍变压器功效的发挥。因此规定并列运行的变压器的阻抗电压控制在 10%以内。 2.4 变压器并列运行容量之比过大（超过 3：1） 变压器进行并联运行时，从理论上来讲不受
9、容量差别的影响。但是，变压器在实际运行过程中，如果变压器之间的容量差别过大，线路连接5阻抗等一些因素会影响变压器的负荷分配，导致变压器实际负荷分配比例变化，从并列运行角度考虑，当对大容量变压器进行维修或因遇事故造成停电时，容量较小的并列运行变压器的备用作用受到制约。因此并列运行变压器容量比控制在 3：1 以内。 通过上述分析可知，第一，在变比不相同条件下并列运行的变压器会出现环流现象，使变压器出力受到限制；第二，在百分阻抗不相等时变压器并列运行，变压器容量与运行载荷不相符，造成小阻抗的变压器超负荷运行，大阻抗的变压器反而欠负荷运行，进而导致变压器出力发挥与设计要求不符；第三，并列运行的变压器的
10、容量之比大于 3：1，容量各不相同的变压器，其负荷分配的比例会受到阻抗值的影响，将破坏变压器正常运行，严重者影响电网正常供电。总的来讲，当变压器并列运行时出现变比、百分阻抗不相同的情况，可改变分接头对变压器的阻抗值进行调整。对于并列运行的变压器接线组别不同时，通过各相异名或者始末端对换的方法，转变为具有相同接线组别的并列变压器。 参考文献： 1土七祯.电网调度运行技术M.沈阳：东北大学出版社，1997. 2单渊达.电能系统基础M.南京：东南大学出版社，1997. 3陈叔涛，陈涑均.电力变压器的并联运行M.北京：机械工业出版社，1984. 4韩忠民.变压器连接组M.北京：机械工业出版社，1984.
