變壓器并列運行的條件

變壓器并列運行是指將兩臺或兩臺以上變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)分別接到兩側(cè)公共的母線上。變壓器并列運行應(yīng)符合下列條件：

一、結(jié)線組別相同

并列運行的各變壓器必須屬于相同的聯(lián)結(jié)組。屬于不同聯(lián)結(jié)的變壓器根本不能并列運行。以兩臺分別為Y,yn12和Y,d11聯(lián)結(jié)組別的變壓器為例說明:

這兩臺變壓器的一次側(cè)接在同一母線上，相對應(yīng)的一次線電壓是同相位的，其二次相對應(yīng)的線電壓則有30^o^的相位差,如下圖所示。

由于兩臺變壓器的二次線電壓大小相等，所以變壓器二次回路的合成電壓△U=U 1ab -U 2ab ，是兩個對應(yīng)線電壓的向量差。

從上圖中可求得合成電壓的數(shù)值:△U=2U2absin15^o^=0.52U2ab。

其它兩相情況也類似。由此可見，在△U的作用下，并列運行變壓器的二次繞組內(nèi)雖然沒有接負載，但因為變壓器繞組電阻和漏抗相當(dāng)小而產(chǎn)生很大的均衡電流，這個電流可能會大到足以燒毀變壓器的程度。因此，結(jié)線組別不同的變壓器絕對不能并列運行。

二、變壓比相等

并列運行的變壓器應(yīng)有相同的變壓比。如果各變壓器的變壓比僅有少許差別，仍可容許并列運行。但在這種情況下，將影響負載電流的分配，因此是不夠理想的。如下圖所示，當(dāng)兩臺變壓器并列運行，假設(shè)變壓器I的變比為K I ，變壓器Ⅱ的變比為K Ⅱ ，且K I >K Ⅱ 。由于原邊接于同一母線上，所以原邊電壓相等，U 1 =U I1 =U Ⅱ1 。副邊的感應(yīng)電勢不等，E I2 =U I1 /KIⅡ2 =K Ⅱ1 /K Ⅱ 。由于副邊是并聯(lián)在同一母線上的，所以副繞組內(nèi)就會出現(xiàn)循環(huán)電流I h 。循環(huán)電流的大小取決于并列運行變壓器副邊感應(yīng)電勢的差值，即

I h =(E Ⅱ2 -E I2 )/(Z dL1 +Z dL2 )

式中Z dL1 、ZdL2分別為兩臺變壓器的短路阻抗；E Ⅱ2 、EI2分別為兩臺變壓器副邊的感應(yīng)電勢。

由于變壓器原、副繞組存在著電磁關(guān)系，所以當(dāng)副繞組回路中出現(xiàn)循環(huán)電流時，原繞組中也必然會出現(xiàn)循環(huán)電流I h ，循環(huán)電流不是負荷電流，即使變壓器負載為零,它也存在。循環(huán)電流增加了變壓器的損

耗，占用了變壓器的容量。以致使變壓器所能輸出的功率減少，特別是當(dāng)變壓比相差很大時，循環(huán)電流可能足以破壞變壓器的正常工作，所以，要把它限制在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)國家規(guī)定，并列運行的變壓器變壓比相差必須限制在±0.5%之內(nèi)。

三、短路電壓相等

兩臺變壓器并列運行，其簡化等值電路如下圖所示。

上圖中Z dLA 、ZdLB分別為兩臺變壓器的短路阻抗。從上面兩臺并列運行變壓器的簡化等值電路圖中可以看出:

IAZ dLA =IBZ dLB ，I A /I B =Z dLB /Z dLA ，負載電流與短路阻抗ZdL成反比。當(dāng)短路阻抗不相等時，則變壓器所帶的負荷就不能按變壓器的容量成比例的分配，阻抗小的變壓器帶的負荷大，阻抗大的變壓器帶的負荷小。并列運行的各臺變壓器其負載系數(shù)與短路電壓成反比。容量不同的變壓器，一般具有不同的短路電壓，大容量的變壓器短路電壓比較大，而小容量的變壓器短路電壓比較小。容量的差別越大，短路電壓的差別也越大，因此，容量相差很大的變壓器并聯(lián)運行時，負荷分配極不平均，同時，從運行角度考慮，當(dāng)運行方式改變或檢修、事故停電時，小容量的變壓器往往起不到備用作用。因此，我國規(guī)定，并聯(lián)運行的變壓器，最大容量與最小容量的比不能超過3:1，且短路電壓的差值不應(yīng)超過10%。一般路電壓不同的變壓器并聯(lián)運行時，可適當(dāng)提高短路電壓大的變壓器的二次電壓，以便并列運行的變壓器的容量均能充分利用。