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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30o的相位差
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=U1ab-U2ab,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=2U2absin15o=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,當兩臺變壓器并列運行,假設(shè)變壓器I的變比為KI,變壓器Ⅱ的變比為KⅡ,且KI>KⅡ。由于原邊接于同一母線上,所以原邊電壓相等,U1=UI1=UⅡ1。副邊的感應(yīng)電勢不等,EI2=UI1/KI <E< span>Ⅱ2=KⅡ1/KⅡ。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Ih。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 </E<>
Ih=(EⅡ2-EI2)/(ZdL1+ZdL2)
式中ZdL1、ZdL2分別為兩臺變壓器的短路阻抗;EⅡ2、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Ih,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ZdLA、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:
IAZdLA=IBZdLB,IA/IB=ZdLB/ZdLA,負載電流與短路阻抗ZdL成反比。當短路阻抗不相等時,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。