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    三相变压器的并联运行
    作者:LIYUN  来源:软启动技术网  发表时间:2016-03-25 17:04:56  点击:160

    四、三相变压器的并联运行

    三相变压器的并联运行是指几台三相变压器的高压绕组及低压绕组分别连接到高压电源及低压电源母线上,共同向负载供电的运行方式。

        在变电站中,总的负载经常由两台或多台三相电力变压器并联供电,其原因为:

        1)变电站所供的负载一般来讲总是在若干年内不断发展、不断增加的,随着负载的不断增加,可以相应地增加变压器的台数,这样做可以减少建站、安装时的一次投资。

        2)当变电站所供的负载有较大的昼夜或季节波动时,可以根据负载的变动情况,随时调整投入并联运行的变压器台数,以提高变压器的运行效率。

        3)当某台变压器需要检修(或故障)时,可以切换下来,而用备用变压器投入并联运行,以提高供电的可靠性。

        为了使变压器能正常地投入并联运行,各并联运行的变压器必须满足以下条件:

        1)一、二次绕组电压应相等,即变比应相等。

        2)联结组别必须相同。

        3)短路阻抗(即短路电压)应相等。

        实际并联运行的变压器,其变比不可能绝对相等,其短路电压也不可能绝对相等,允许有极小的差别,但变压器的联结组别则必须要相同。下面分别说明这些条件。

     1.变比不等时的并联运行

    设两台同容量的变压器T1T2并联运行,如图233a)所示,其变压比有微小的差别。其一次绕组接在同一电源电压U1下,二次绕组并联后,也应有相同的U2,但由于变压比不同,两个二次绕组之间的电动势有差别,设E1>E2,则电动势差值182555-11121313043MF会在两个二次绕组之间形成环流Ic,如图233b)所示,这个电流称为平衡电流,其值与两台变压器的短路阻抗ZS1ZS2有关。即182555-111213130500X5

    变压器的短路阻抗不大,故在不大的ΔE下也会有很大的平衡电流。变压器空载运行时,平衡电流流过绕组,会增大空载损耗,平衡电流越大则损耗会更多。变压器负载时,二次侧电动势高的那一台电流增大,而另一台则减少,可能使前者超过额定电流而过载,后者则小于额定电流值。所以,有关变压器的标准中规定,并联运行的变压器,其变压比误差不允许超过±0.5%。

    182555-111213130312910

    233   变压比不等时的并联运行

        2.联结组别不同时变压器的并联运行

        如果两台变压器的变比和短路阻抗均相等,但是联结组别不同时并联运行,则其后果十分严重。因为联结组别不同时,两台变压器二次绕组电压的相位差就不同,它们线电压的相位差至少为30o,因此会产生很大的电压差ΔU2。图2-34Yy0Ydll两台变压器并联,二次绕组线电压之间的电压差ΔU2。其数值为

    234  两台变压器并联运行的电压差

        这样大的电压差将在两台并联变压器二次绕组中产生比额定电流大得多的空载环流,导致变压器损坏,故联结组别不同的变压器绝对不允许并联运行。

        3.短路阻抗(短路电压)不等时变压器的并联运行

    设两台容量相同、变比相等、联结组别也相同的三相变压器并联运行,现在来分析它们的负载如何均衡分配。设负载为对称负载,则可取其一相来分析。

     如这两台变压器的短路阻抗也相等,则流过两台变压器中的负载电流也相等,即负载均匀分布,这是理想情况。如果短路阻抗不等,设ZS1I1>Zs2I2,则由于两台变压器一次绕组接在同一电源上,变比及联结组又相同,故二次绕组的感应电动势及输出电压均应相等,但由于ZS不等,参看图2-33b),由欧姆定律可得ZS1I1=Zs2I2,其中I1为流过变压器T1绕组的电流(负载电流),I2为流过变压器T2绕组的电流(负载电流)。由此公式可见,并联运行时,负载电流的分配与各台变压器的短路阻抗成反比,短路阻抗小的变压器输出的电流要大,短路阻抗大的输出电流较小,则其容量得不到充分利用。因此,国家标准规定:并联运行的变压器其短路电压比不应超过10%。

    变压器的并联运行,还存在一个负载分配的问题。两台同容量的变压器并联,由于短路阻抗的差别很小,可以做到接近均匀的分配负载。当容量差别较大时,合理分配负载是困难的,特别是担心小容量的变压器过载,而使大容量的变压器得不到充分利用。为此,要求投入并联运行的各变压器中,最大容量与最小容量之比不宜超过三比一。

     
     

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