《变压器的并列运行.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变压器的并列运行.docx（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、变压器的并列运行变压器的并列运行 将两台或多台变压器的一次侧以及二次侧同极性的端子之间，通过一母线互相连接，这种运行方式叫变压器的并列运行，其单线系统图如图221所示。 6.1. 变压器并列运行的目的 图221 变压器并列运行单线系统图 提高变压器运行的经济性。当负荷增加到一台变压器的容量不够用时，则可并列投入第二台变压器，而当负荷减少到不需要两台变压器同时供电时，可将一台变压器退出运行。这样，可尽量减少变压器本身的损耗，到达经济运行的目的。 提高供电可靠性。当并列运行的变压器有一台损坏时，只要迅速将其从电网中切除，其它变压器仍可正常供电；检修某台变压器时，也不影响其它变压器正常运行。这样减少
2、了故障和检修时的停电范围。 6.2. 变压器并列运行的条件 变压器的并列运行固然具有很多优点，然而并非所有的变压器均能并列运行。变压器并列运行应同时满足下列条件： 变压器的接线组别相同。 变压器的变比相同。 变压器的短路电压相等。 除满足以上三个条件以外，对于并列运行变压器的容量比一般不宜超过31。以上并 列运行条件中，前两个条件保证了变压器空载时绕组内不会有环流，第三个条件保证负荷分配与容量成正比。同时，考虑到容量不同的变压器短路电压值不相同，容量小的变压器短路电压小，因此对容量比有一定的要求。 6.3. 接线组别不同时变压器并列运行的后果 当并列运行变压器的变比和短路电压相同，而接线组不同
3、时，变压器并列运行的回路中会产生环流。以两台分别为Y，yn0和Y，d11接线组别的变压器为例说明： 这两台变压器的一次侧接在同一母线上，相应的一次侧线电压是同相位的，其二次相所对应的线电压则有30o的相位差，如图222所示。 由于两台变压器的二次线电压大小相等，所以变压器二次回路的合成电压UU1abU2ab，是两个对应线电压的相量差，从图222可求得合成电压的数值 U2 U2absin15o0.52U2ab 其它两相情况也类似。由此可见，在U的作用下，并列运行变压器的二次绕组内虽然没有接负载，但在回路中也会出现几倍于额定电流的环流，这个环流会烧坏变压器。因此接线组别不同的变压器绝对不能并列运行
4、。 图222 连接组不同时变压器并列运行的相量图 6.4. 变压比不同时变压器并列运行的后果 当并列运行变压器的接线组别相同、短路电压相等，而变压比不同时，则并列运行变压器的二次电压也不等。当两台变压器空载时，二次回路就会有电压差，因此而产生环流IC。变压比相差太大，产生环流就很大，影响变压器容量的合理利用，所以并列变压器变压比相差必须限制在0.5之内。 环流大小决定并列运行变压器二次电压的差值，即 IC=式中，Zd1、Zd2两台变压器的短路阻抗； Ue1、Ue2两台变压器的二次额定电压。 如Zd用短路电压来表示，则 Zd=UdUe100IeUe1-Ue2Zd1+Zd2如两台变压器中第二台的容
5、量大，即Ie2Ie1，并令两台变压器的额定电流之比为Ie2/ Ie1，又设a=Ue1-Ue2Ue2100%，则 aIe1Ud1+Ud2IC=b6.5. 短路阻抗不等时变压器并列运行的后果 当并列运行变压器的接线组别和变比都相同，而短路电压不等时，变压器二次回路不会有环流，但影响两台变压器间的负荷分配。由于负荷分配与短路电压成反比，也就是短路电流小的变压器分配的负荷大，如果这台变压器的容量小，则将首先达到满载，而另一台变压器容量没有充分利用。 从图223的两台并列变压器简化等值电路图中可以看出 IAZdA=IBZdB 负载电流与短路阻抗Zd成反比。由于两台变压器的额定电压相等，即 UeAUeB
6、从而 IeAZeAIeBZeB 将式与式相比得 IAZdAIeAZeA=IBZdBIeBZeB即 IA* ZdA*IB* ZdB* 式中，IA*、IB*A、B两台变压器的负荷电流相对值； ZdA*、ZdB*A、B两台变压器的短路阻抗相对值，此数值与短路电压相等。 式说明，负载电流的相对值与短路电压成反比。由于短路电压不相等，所以负载电流相对值不相等。并且说明，短路电压不等的变压器并列运行，不能同时达到满载。 图223 两台并列运行变压器简化等值电路图 七、变压器的经济运行 7.1. 变压器损耗计算 变压器的一次绕组从电源侧获得有功功率P1，除了一小部分消耗于内部损耗外，全部转换为输出功率P2。
7、变压器的效率是很高的。变压器在运行中的内部损耗包括：变压器铁损和铜损两部分。 变压器的铁损P0 当一次侧加有交变电压时，铁芯中产生交变磁通，从而在铁芯中产生的磁滞与涡流损耗，总称铁损。 变压器的空载损耗 P0I02R1+P0 由于空载电流I0和一次绕组电阻R1都比较小，所以I02R1可以忽略不计，因而变压器的空载损耗基本上等于铁损。当电源电压一定时，铁损基本上是个恒定值，而与负载电流大小和性质无关。 变压器的铜损PK 由于变压器一、二次绕组都有一定的电阻，当电流流过时，就要产生一定的功率和电能损耗，这就是铜损。 由于铜损PKI12R1+ I22R2，因而变压器的铜损主要决定于负载电流的大小。
8、又由于 PK=I12R1+I22R2=(I2Ie2)PKe2式中，PKe变压器在额定负载时的铜损，其值近似为变压器的短路损耗，可用短路试验测出。 设变压器的负载系数KfzI2/Ie2，则将式改写为 PKKfz2 PKe 由式可知，变压器的铜损与负载系数的平方成正比，因而变压器的铜损与负载的大小和性质有关。只要知道负载电流的大小，就可以算出这一负载时变压器的铜损。 变压器的效率 变压器输出功率P2和输入功率P1的百分比，称为变压器的效率 h=P2P1100%又因为输入功率P1P2+ P0+ PK，所以 h=P2P2+P0+PK100%变压器的效率一般都在95以上。 当负载的功率因数cos为一定值
9、时，变压器的效率与负载系数的关系，称为变压器的效率曲线，如图224所示。它表明了变压器的效率与负载大小的关系。 图224 变压器效率曲线 从图224中可以看出，当变压器输出为零时，效率也为零；输出增大时，效率开始很快上升，直到最大值，然后又下降。这是因为变压器的铁损基本上不随负载变化，当负载很小时，这部分损耗占的比重大，因而效率低。又因铜损与负载电流的平方成正比，当负载增大到一定程度后，铜损增加很快，使效率又降低。 用数学分析方法可以证明，当铜损与铁损相等时，变压器的效率将达到最大值。根据 P0PKKfz2 PKe 所以效率最高时的负载系数为 Kfz=P0PKe一般变压器的最高效率大致出现在Kfz= IeIe2=0.50.6的时候。
