變壓器并列運(yùn)行的基本條件

變壓器并列運(yùn)行是指將兩臺(tái)或兩臺(tái)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(yùn)行應(yīng)符合下列條件：

一、結(jié)線組別相同

并列運(yùn)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(yùn)行。以兩臺(tái)分別為Y,yn12和Y,d11聯(lián)結(jié)組別的變壓器為例說(shuō)明:

這兩臺(tái)變壓器的一次側(cè)接在同一母線上，相對(duì)應(yīng)的一次線電壓是同相位的，其二次相對(duì)應(yīng)的線電壓則有30^o的相位差

由于兩臺(tái)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(gè)對(duì)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=2U_2absin15^o=0.52U_2ab。

其它兩相情況也類似。由此可見(jiàn)，在△U的作用下，并列運(yùn)行變壓器的二次繞組內(nèi)雖然沒(méi)有接負(fù)載，但因?yàn)樽儔浩骼@組電阻和漏抗相當(dāng)小而產(chǎn)生很大的均衡電流，這個(gè)電流可能會(huì)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(duì)不能并列運(yùn)行。

二、變壓比相等

并列運(yùn)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(yùn)行。但在這種情況下，將影響負(fù)載電流的分配，因此是不夠理想的。如下圖所示，當(dāng)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)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，U₁=U_I1=U_Ⅱ1。副邊的感應(yīng)電勢(shì)不等，E_I2=U_I1/K_I     <E< span>_Ⅱ2=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(huì)出現(xiàn)循環(huán)電流I_h。循環(huán)電流的大小取決于并列運(yùn)行變壓器副邊感應(yīng)電勢(shì)的差值，即     </E<>

I_h=(E_Ⅱ2-E_I2)/(Z_dL1+Z_dL2)

式中Z_dL1、Z_dL2分別為兩臺(tái)變壓器的短路阻抗；E_Ⅱ2、E_I2分別為兩臺(tái)變壓器副邊的感應(yīng)電勢(shì)。

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(shí)，原繞組中也必然會(huì)出現(xiàn)循環(huán)電流I_h，循環(huán)電流不是負(fù)荷電流，即使變壓器負(fù)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(shí)，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(guó)家規(guī)定，并列運(yùn)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(tái)變壓器并列運(yùn)行，其簡(jiǎn)化等值電路如下圖所示。

上圖中Z_dLA、Z_dLB分別為兩臺(tái)變壓器的短路阻抗。從上面兩臺(tái)并列運(yùn)行變壓器的簡(jiǎn)化等值電路圖中可以看出:

I_AZ_dLA=I_BZ_dLB，I_A/I_B=Z_dLB/Z_dLA，負(fù)載電流與短路阻抗Z_dL成反比。當(dāng)短路阻抗不相等時(shí)，則變壓器所帶的負(fù)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(fù)荷大，阻抗大的變壓器帶的負(fù)荷小。并列運(yùn)行的各臺(tái)變壓器其負(fù)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(yùn)行時(shí)，負(fù)荷分配極不平均，同時(shí)，從運(yùn)行角度考慮，當(dāng)運(yùn)行方式改變或檢修、事故停電時(shí)，小容量的變壓器往往起不到備用作用。因此，我國(guó)規(guī)定，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器，最大容量與最小容量的比不能超過(guò)3:1，且短路電壓的差值不應(yīng)超過(guò)10%。一般路電壓不同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行的變壓器的容量均能充分利用。