變壓器并列運行需要哪些必要條件?
變壓器是電力網中的重要電氣設備,由于接連運轉的時間長,為了使變壓器安全經濟運轉及進步供電的可靠性和靈活性,在運轉中通常將兩臺或以上變壓器并排運轉。變壓器并排運轉,即是將兩臺或以上變壓器的一次繞組并聯在同一電壓的母線上,二次繞組并聯在另一電壓的母線上運轉。變壓器變比組別測試儀其 含義是:當一臺變壓器發作毛病時,并排運轉的其它變壓器仍能夠持續運轉,以確保重要用戶的用電;或當變壓器需求檢修時能夠先并聯上備用變壓器,再即將檢修 的變壓器停電檢修,既能確保變壓器的方案檢修,又能確保不中止供電,進步供電的可靠性。又由于用電負荷時節性很強,在負荷輕的時節能夠將有些變壓器退出運 行,這樣既能夠削減變壓器的空載損耗,進步功率,又能夠削減無功勵磁電流,改進電網的功率因數,進步體系的經濟性。
變壓器并排運轉zui抱負的運轉狀況是:當變壓器現已并排起來,但還沒有帶負荷時,各臺變壓器之間應沒有循環電流;一起帶上負荷后各臺變壓 器能合理地分配負荷,即大概依照它們各自的容量份額來分管負荷。因而,為了到達抱負的運轉狀況,變壓器并排運轉時有必要滿意下面一個條件:
(1)各臺變壓器的電壓比(變比)應一樣;
(2)各臺變壓器的阻抗電壓應持平;
3)各臺變壓器的接線組別應一樣。
下面剖析變壓器并排運轉條件中某一條件不符合時發生的不良后果:
(一)電壓比(變比)不一樣的變壓器并排運轉:
由于三相變壓器和單相變壓器的原理是一樣的,為了便于剖析,以兩臺單相變壓器并排運轉為例來剖析。由于兩臺變壓器原邊電壓持平,電壓比不持平,副邊繞組中的感應電勢也就不持平,便呈現了電勢差△e。在△e的效果下,副邊繞組內便呈現了循環電流ic。當兩臺變壓器的額外容量持平時,即sni=snii。循環電流為:
ic=△e/(zdi+zdii)
式中zdi——表明*臺變壓器的內部阻抗
zdii——表明第二臺變壓器的內部阻抗
若是zd用阻抗電壓uzk表明時,則
zd=uzk*un/100in
式中un表明額外電壓(v),in表明額外電流(a)
當兩臺變壓器額外容量不持平時,即sni≠snii,循環電流ic為:
ic=α*ii/[uzki+(uzkii/β)]
式中:uzki——表明*臺變壓器的阻抗電壓
uzkii——表明第二臺變壓器的阻抗電壓
ini<inii
α——用百分數表明的二次電壓差
ii——變壓器i的副邊負荷電流
依據以上剖析可知:在有負荷的狀況下,由于循環電流ic的存在,使變比小的變壓器繞組的電流添加,而使變比大的變壓器繞組的電流削減。這樣就形成并排運轉的變壓器不能按容量成正比分管負荷。如母線總的負荷電流為i時(i=ini+inii),若變壓器i滿負荷運轉,則變壓器ii欠負荷運轉;若變壓器ii滿負荷運轉,則變壓器i過負荷運轉。由此可見,當變比不持平的變壓器并排運轉時,由于循環電流ic的存在,變壓器不能帶滿負荷,使總容量不能充分利用。
又由于變壓器的循環電流不是負荷電流,但它卻占有了變壓器的容量,因而降低了輸出功率,添加了損耗。當變比相差很大時,能夠損壞變壓器的正常作業,乃至使變壓器損壞。為了防止因變比相差過大發生循環電流ic過大而影響并排變壓器的正常作業,規則變比相差不宜大于0.5。
二)阻抗電壓不等時變壓器并排運轉:
由于變壓器間負荷分配與其額外容量成正比,而與阻抗電壓成反比。也即是說當變壓器并排運轉時,若是阻抗電壓不一樣,其負荷并不按額外容量成份額分配,并排變壓器所帶的電流與阻抗電壓成反比,即ii/iii=uzkii/uzki或uzkiiii=uzkiiiii,設兩臺變壓器并排運轉,其容量為sni,snii,阻抗電壓為uzi、uzii,則各臺變壓器的負荷按下式核算:
si=[(sni snii)/(sni/uzki snii/uzkii)]*(sni/uzki)
sii=[(sni snii)/(sni/uzki snii/uzkii)]*(snii/uzkii)
即s△i/sii=(sni*uzkii)/(snii*uzki)
依據以上剖析可知:當兩臺阻抗電壓不等的變壓器并排運轉時,阻抗電壓大的分配負荷小,當 這臺變壓器滿負荷時,另一臺阻抗電壓小的變壓器就會過負荷運轉。變壓器長時間過負荷運轉是不允許的,因而,只能讓阻抗電壓大的變壓器欠負荷運轉,這樣就約束 了總輸出功率,能量損耗也添加了,也就不能確保變壓器的經濟運轉。所以,為了防止因阻抗電壓相差過大,使并排變壓器負荷電流嚴峻分配不均,影響變壓器容量 不能充分發揮,規則阻抗電壓不能相差10。
(三)接線組別不一樣的變壓器并排運轉:
變壓器的接線組別反映了凹凸側電壓的相應,通常以掛鐘法來表明。當并排變壓器電壓比持平,阻抗電壓持平,而接線組別不一起,就意味著兩臺變壓器的二次電壓存在著相角差α和電壓差△u,在電壓差的效果下發生循環電流ic:
ic=△e/(zdi zdii)
若是以α角表明繞組組別不一樣的變壓器線電壓之間的夾角,而zd用uzk表明時,循環電流可用下式表明:
ic=2u1sin(α/2)/(zdi zdii)=200sin(α/2)/[uzk1/in1 uzk2/in2]
若是in1=in2=in,uzk1=uzk2=uzk,則上式變為:
ic=100sin(α/2)/uzk
式中in、uzk可用任一臺變壓器額外電流和阻抗電壓。
假定兩臺變壓器變比持平,阻抗電壓持平,而其接線組別分別為y/y0—12和y/△—11,則由接線組別可知,當α=360°-330°=30°,uzk=(5~6)ic=100sin(α/2)/uzk得ic=(4~5)in,即循環電流時額外電流的4~5倍,剖析可知接線組別不一樣的兩臺變壓器并排運轉,導致的循環電流有時與額外電流適當,但其差動維護、電流速斷維護均不能動作跳閘,而過電流維護不能及時動作跳閘時,將形成變壓器繞組過熱,乃至燒壞。
由以上剖析可知,若是電壓比(變比)不一樣,兩臺變壓器并排運轉將發生環流,影響變壓器的出力。若是百分阻抗不持平,則變壓器所帶的負荷不能按變壓器的容量成份額分配,阻抗小的變壓器帶的負荷大,阻抗大的變壓帶的負荷反而小,也影響變壓器的出力。變壓器并排運轉常常遇到電壓比(變比)、 百分阻抗不*一樣的狀況,能夠選用改動變壓器分接頭的辦法來調整變壓器阻抗值。若第三個條件不滿意將導致適當于短路的環流,乃至焚毀變壓器;因而,接線 組別不一樣的變壓器不能并排運轉。通常狀況下,若是需將接線組別不一樣的變壓器并排運轉,就應依據接線組別區別不一樣,采納將各相異名、始端與結尾對換等辦法, 將變壓器的接線化為一樣接線組別才干并排運轉。
依據運轉經歷,兩臺變壓器并排,其容量比不該超越3:1。由于不一樣容量的變壓器阻抗值較大,負荷分配極不平衡;一起從運轉視點慮,當運轉方法改動、檢修、事端停電時,小容量的變壓器將起不到備用的效果。