變壓器是電力網(wǎng)中的重要電氣設(shè)備，由于連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間長，為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及提高供電的可靠性和靈活性，在運(yùn)行中通常將兩臺(tái)或以上變壓器并列運(yùn)行。變壓器并列運(yùn)行，就是將兩臺(tái)或以上變壓器的一次繞組并聯(lián)在同一電壓的母線上，二次繞組并聯(lián)在另一電壓的母線上運(yùn)行。其意義是：當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，并列運(yùn)行的其它變壓器仍可以繼續(xù)運(yùn)行，以保證重要用戶的用電；或當(dāng)變壓器需要檢修時(shí)可以先并聯(lián)上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修，既能保證變壓器的計(jì)劃檢修，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。又由于用電負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，在負(fù)荷輕的季節(jié)可以將部分變壓器退出運(yùn)行，這樣既可以減少變壓器的空載損耗，提高效率，又可以減少無功勵(lì)磁電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
　　
　　變壓器并列運(yùn)行最理想的運(yùn)行情況是：當(dāng)變壓器已經(jīng)并列起來，但還沒有帶負(fù)荷時(shí)，各臺(tái)變壓器之間應(yīng)沒有循環(huán)電流；同時(shí)帶上負(fù)荷后各臺(tái)變壓器能合理地分配負(fù)荷，即應(yīng)該按照它們各自的容量比例來分擔(dān)負(fù)荷。因此，為了達(dá)到理想的運(yùn)行情況，變壓器并列運(yùn)行時(shí)必須滿足下面一個(gè)條件：
　　
　　(1)各臺(tái)變壓器的電壓比(變比)應(yīng)相同；
　　
　　(2)各臺(tái)變壓器的阻抗電壓應(yīng)相等；
　　
　　(3)各臺(tái)變壓器的接線組別應(yīng)相同。
　　
　　下面分析變壓器并列運(yùn)行條件中某一條件不符合時(shí)產(chǎn)生的不良后果：
　　
　　(一)電壓比(變比)不相同的變壓器并列運(yùn)行：
　　
　　由于三相變壓器和單相變壓器的原理是相同的，為了便于分析，以兩臺(tái)單相變壓器并列運(yùn)行為例來分析。由于兩臺(tái)變壓器原邊電壓相等，電壓比不相等，副邊繞組中的感應(yīng)電勢(shì)也就不相等，便出現(xiàn)了電勢(shì)差△e。在△e的作用下，副邊繞組內(nèi)便出現(xiàn)了循環(huán)電流ic。當(dāng)兩臺(tái)變壓器的額定容量相等時(shí)，即sni=snii。循環(huán)電流為：
　　ic=△e/(zdi＋zdii)
　　式中zdi——表示第一臺(tái)變壓器的內(nèi)部阻抗
　　zdii——表示第二臺(tái)變壓器的內(nèi)部阻抗
　　
　　如果zd用阻抗電壓uzk表示時(shí)，則
　　
　　zd=uzk*un/100in
　　
　　式中un表示額定電壓(v)，in表示額定電流(a)
　　
　　當(dāng)兩臺(tái)變壓器額定容量不相等時(shí)，即sni≠snii，循環(huán)電流ic為：
　　
　　ic=α＊ii/[uzki＋(uzkii/β)]
　　
　　式中：uzki——表示第一臺(tái)變壓器的阻抗電壓
　　
　　uzkii——表示第二臺(tái)變壓器的阻抗電壓
　　
　　ini＜inii
　　
　　α——用百分?jǐn)?shù)表示的二次電壓差
　　
　　ii——變壓器i的副邊負(fù)荷電流
　　
　　根據(jù)以上分析可知：在有負(fù)荷的情況下，由于循環(huán)電流ic的存在，使變比小的變壓器繞組的電流增加，而使變比大的變壓器繞組的電流減少。這樣就造成并列運(yùn)行的變壓器不能按容量成正比分擔(dān)負(fù)荷。如母線總的負(fù)荷電流為i時(shí)(i=ini＋inii)，若變壓器i滿負(fù)荷運(yùn)行，則變壓器ii欠負(fù)荷運(yùn)行；若變壓器ii滿負(fù)荷運(yùn)行，則變壓器i過負(fù)荷運(yùn)行。由此可見，當(dāng)變比不相等的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，由于循環(huán)電流ic的存在，變壓器不能帶滿負(fù)荷，使總?cè)萘坎荒艹浞掷谩?
　　
　　又由于變壓器的循環(huán)電流不是負(fù)荷電流，但它卻占據(jù)了變壓器的容量，因此降低了輸出功率，增加了損耗。當(dāng)變比相差很大時(shí)，可能破壞變壓器的正常工作，甚至使變壓器損壞。為了避免因變比相差過大產(chǎn)生循環(huán)電流ic過大而影響并列變壓器的正常工作，規(guī)定變比相差不宜大于0.5%。
　　
　　(二)阻抗電壓不等時(shí)變壓器并列運(yùn)行：
　　
　　因?yàn)樽儔浩鏖g負(fù)荷分配與其額定容量成正比，而與阻抗電壓成反比。也就是說當(dāng)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，如果阻抗電壓不同，其負(fù)荷并不按額定容量成比例分配，并列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(shè)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，其容量為sni，snii，阻抗電壓為uzi、uzii，則各臺(tái)變壓器的負(fù)荷按下式計(jì)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)
　　
　　根據(jù)以上分析可知：當(dāng)兩臺(tái)阻抗電壓不等的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，阻抗電壓大的分配負(fù)荷小，當(dāng)這臺(tái)變壓器滿負(fù)荷時(shí)，另一臺(tái)阻抗電壓小的變壓器就會(huì)過負(fù)荷運(yùn)行。變壓器長期過負(fù)荷運(yùn)行是不允許的，因此，只能讓阻抗電壓大的變壓器欠負(fù)荷運(yùn)行，這樣就限制了總輸出功率，能量損耗也增加了，也就不能保證變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所以，為了避免因阻抗電壓相差過大，使并列變壓器負(fù)荷電流嚴(yán)重分配不均，影響變壓器容量不能充分發(fā)揮，規(guī)定阻抗電壓不能相差10%。
　　
　　(三)接線組別不同的變壓器并列運(yùn)行：
　　
　　變壓器的接線組別反映了高低側(cè)電壓的相應(yīng)關(guān)系，一般以鐘表法來表示。當(dāng)并列變壓器電壓比相等，阻抗電壓相等，而接線組別不同時(shí)，就意味著兩臺(tái)變壓器的二次電壓存在著相角差α和電壓差△u，在電壓差的作用下產(chǎn)生循環(huán)電流ic：
　　
　　ic=△e/(zdi+zdii)
　　
　　如果以α角表示繞組組別不同的變壓器線電壓之間的夾角，而zd用uzk表示時(shí)，循環(huán)電流可用下式表示：
　　
　　ic=2u1sin(α/2)/(zdi+zdii)=200sin(α/2)/[uzk1/in1+uzk2/in2]
　　
　　如果in1=in2=in,uzk1=uzk2=uzk,則上式變?yōu)椋?
　　
　　ic=100sin(α/2)/uzk
　　
　　式中in、uzk可用任一臺(tái)變壓器額定電流和阻抗電壓。
　　
　　假設(shè)兩臺(tái)變壓器變比相等，阻抗電壓相等，而其接線組別分別為y/y0—12和y/△—11，則由接線組別可知，當(dāng)α=360°－330°=30°,uzk%=(5～6)%ic=100sin(α/2)/uzk得ic=(4～5)in，即循環(huán)電流時(shí)額定電流的4～5倍，分析可知接線組別不同的兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，引起的循環(huán)電流有時(shí)與額定電流相當(dāng)，但其差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)均不能動(dòng)作跳閘，而過電流保護(hù)不能及時(shí)動(dòng)作跳閘時(shí)，將造成變壓器繞組過熱，甚至燒壞。
　　
　　由以上分析可知，如果電壓比(變比)不相同，兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行將產(chǎn)生環(huán)流，影響變壓器的出力。如果百分阻抗不相等，則變壓器所帶的負(fù)荷不能按變壓器的容量成比例分配，阻抗小的變壓器帶的負(fù)荷大，阻抗大的變壓帶的負(fù)荷反而小，也影響變壓器的出力。變壓器并列運(yùn)行常常遇到電壓比(變比)、百分阻抗不完全相同的情況，可以采用改變變壓器分接頭的方法來調(diào)整變壓器阻抗值。若第三個(gè)條件不滿足將引起相當(dāng)于短路的環(huán)流，甚至燒毀變壓器；因此，接線組別不同的變壓器不能并列運(yùn)行。一般情況下，如果需將接線組別不同的變壓器并列運(yùn)行，就應(yīng)根據(jù)接線組別差異不同，采取將各相異名、始端與末端對(duì)換等方法，將變壓器的接線化為相同接線組別才能并列運(yùn)行。
　　
　　根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，兩臺(tái)變壓器并列，其容量比不應(yīng)超過3：1。因?yàn)椴煌萘康淖儔浩髯杩怪递^大，負(fù)荷分配極不平衡；同時(shí)從運(yùn)行角度慮，當(dāng)運(yùn)行方式改變、檢修、事故停電時(shí)，小容量的變壓器將起不到備用的作用。
　　
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