新旧主变并列运行的可行性分析

新旧主变并列运行的可行性分析
作者：徐红丽
来源：《科技创新与应用》2013年第15期
摘要：某站经过多年的运行发现太原变压器厂生产的主变压器存在一定的运行缺陷，为了保证电网的安全稳定运行需对本站太变生产的2号主变进行更换，通过对新的2号主变和原来的1号主变的并列运行条件的分析，得出两台主变不能并列运行，需对原1号主变也进行更换。

关键词：电力变压器；并列运行；可行性分析
引言
变电站为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性，在运行中通常将两台或两台以上变压器并列运行。

当一台变压器发生故障时，并列运行的其它变压器仍可以继续运行，以保证设备的用电；可根据负载的大小变化，调整投入变压器并联运行的台数，以减少电能损耗，提高运行效率；并联运行的每台变压器容量比总容量小，故可减小变压器的备用容量；可随着用电量的增加，分批安装新增变压器，以减少初次投资。

或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性。

1 变压器并列运行的条件
1.1 变压器并列运行时的理想情况
1.1.1 空载时各台变压器仅有原边的空载电流，各台变压器原、副绕组回路中没有环流，以免占据绕组容量和引起附加损耗。

1.1.2 负载时，各变压器的负载分配与各自的额定容量成正比，使变压器设备容量能得到充分利用。

1.1.3 负载时，名台变压器的负载电流同相位，这样在总的负载电流一定时，共同承担的负载电流最大。

1.2 要达到上述理想的并列情况，并列运行的变压器必须具备以下三个条件：
1.2.1 各变压器的原边额定电压和副边额定电压分别相同，即各变压器变比应相等。

1.2.2 各变压器的副边线电压与原边线电压的相位差应相同，即各变压器连接组别相同。

1.2.3 各变压器阻抗电压标么值相等，短路阻抗角应相等。

2 不能完全满足并列运行条件时可能出现的情况
2.1 变比不等时的并列运行
2.1.1 空载运行时
2.1.2 负载时
2.2 连接组别不同时的并列运行
2.3 阻抗电压标么值不等时的并列运行
2.3.1 阻抗电压标么值相等而短路阻抗角不相同时的并联运行
如果两台变压器并联运行，它们的阻抗电压标么值相等，只是第一台变压器的短路阻抗角大于第二台变压器，因两台变压器的原边电压相量一致，那么两台变压器电流相量之间必须相差一个角度，大小等于两台变压器短路阻抗角之差，这样一来，两台变压器输出的总电流就等于每台变压器输出电流的相量之和。

如果两台变压器的短路阻抗角也一致，也就是说，两台变压器电流同相位，那么它们输出的总电流就是每台变压器输出电流的代数和。

显然第一种情况输出电流要小一些，变压器的设备容量得不到充分利用。

一般情况下，变压器之间的容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，所以要求并联运行的变压器容量之比不应超过3：1。

2.3.2 短路阻抗角相等而阻抗电压标么值不等的并列运行
可见，各台变压器所分配的负载（即负载系数β）与其阻抗电压标么值成反比。

为充分利用变压器的容量，理想的负载分配应使各台变压器的负载系数相同，为此要求阻抗电压标么值相等。

阻抗电压标么值不等的结果，使阻抗电压标么值大的变压器所分配的负载小，而阻抗电压标么值小的变压器所分配的负载大，致使总有一台变压器的容量不能被充分利用。

为此，为保证各台变压器所分配的负载不致于与合理的负载分配相差甚远，规定并列运行变压器的阻抗电压标么值相差不大于10%。

3 分析两台变压器能否并列运行
4 结束语
由于两台主变压器的变比不等且不满足并列运行条件，会产生很大的环流，不但不能满足负荷分配，还会造成变压器的损坏，即使其它两个条件都满足，也不允许并列运行。

因此需对两台主变压器同时进行更换。

参考文献
[1]叶水音.电机学[M].水利电力出版社.
[2]陈景印.浅谈变压器并列运行的条件.
作者简介：徐红丽（1974-），山西忻州人，2007年毕业于太原理工大学电力系统及其自动化专业，工程师，从事变电运行工作，单位：变电运行二工区。