变压器并列运行及厂用电切换原则.doc

变压器并列运行条件及厂用电倒闸操作原则1.变压器并列运行条件变压器是电力网中的重要电气设备，由于连续运行的时间长，为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性，在运行中通常将两台或以上变压器并列运行变压器并列运行，就是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压的母线上运行其意义是：当一台变压器发生故障时，并列运行的其它变压器仍可以继续运行，以保证重要用户的用电；或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性又由于用电负荷季节性很强，在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行，这样既可以减少变压器的空载损耗，提高效率，又可以减少无功励磁电流，改善电网的功率因数，提高系统的经济性变压器并列运行最理想的运行情况是：当变压器已经并列起来，但还没有带负荷时，各台变压器之间应没有循环电流；同时带上负荷后各台变压器能合理地分配负荷，即应该按照它们各自的容量比例来分担负荷因此，为了达到理想的运行情况，变压器并列运行时必须满足下面一个条件： . S5 }/ R0 ]2 z z4 C7 b5 y(1)各台变压器的电压比 (变比) 应相同 (2)各台变压器的阻抗电压应相等 (3)各台变压器的接线组别应相同。

下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生的不良后果：(一)电压比(变比)不相同的变压器并列运行： , ~6 C0 i# N0 N" i0 P# T/ c由于三相变压器和单相变压器的原理是相同的，为了便于分析，以两台单相变压器并列运行为例来分析由于两台变压器原边电压相等，电压比不相等，副边绕组中的感应电势也就不相等，便出现了电势差△E在△E 的作用下，副边绕组内便出现了循环电流 IC当两台变压器的额定容量相等时，即SNI=SNII循环电流为： IC=△E/(ZdI＋ZdII) & D- d1 p: T; A, e4 @2 w式中 ZdI--表示第一台变压器的内部阻抗 7 \* q2 d0 X, t! r) u2 Q( O" U0 OZdII--表示第二台变压器的内部阻抗 如果 Zd 用阻抗电压 UZK 表示时，则 Zd=UZK*UN/100IN 8 D5 [9 }* m- u+ i! p式中 UN 表示额定电压(V) ，IN 表示额定电流(A) & O& V) g+ x* I$ m当两台变压器额定容量不相等时，即 SNI≠SNII，循环电流 IC 为： IC=á＊II/[UZKI ＋(UZKII/â)] - [2 T: E; m/ [7 H式中：UZKI-- 表示第一台变压器的阻抗电压 UZKII--表示第二台变压器的阻抗电压 INI＜INII 2 d* d; ~( d$ `á--用百分数表示的二次电压差 6 i: {; E9 G( v5 F9 a; U! ]; tII--变压器 I 的副边负荷电流 根据以上分析可知：在有负荷的情况下，由于循环电流 Ic 的存在，使变比小的变压器绕组的电流增加，而使变比大的变压器绕组的电流减少。

这样就造成并列运行的变压器不能按容量成正比分担负荷如母线总的负荷电流为 I 时(I=INI ＋INII) ，若变压器 I 满负荷运行，则变压器 II 欠负荷运行；若变压器 II满负荷运行，则变压器 I 过负荷运行由此可见，当变比不相等的变压器并列运行时，由于循环电流 Ic的存在，变压器不能带满负荷，使总容量不能充分利用 Q( H. [0 [$ t) s+ g* h+ ^又由于变压器的循环电流不是负荷电流，但它却占据了变压器的容量，因此降低了输出功率，增加了损耗当变比相差很大时，可能破坏变压器的正常工作，甚至使变压器损坏为了避免因变比相差过大产生循环电流 Ic 过大而影响并列变压器的正常工作，规定变比相差不宜大于 0.5%(二)阻抗电压不等时变压器并列运行： : E, ^( I: d/ U9 I: ^短路电压是变压器一个重要参数，是通过短路试验测出来的，并在变压器铭牌上标明短路电压是将变压器的二次绕组短路，在一次绕组端从零电压开始慢慢施加电压，当一次绕组的电流（Id)达到一次绕组额定电流(Ie) 时，一次绕组所施加的电压 Ud 叫短路电压，短路电压一般用百分数表示，即 Ud%=Ud/Ue×100 （Ue--一次绕组的额定电压）变压器的短路阻抗是根据欧姆定律，由短路试验数据算出来的。

也是以百分数表示Zd=Ud/Ie Zd%=Zd/Ze×100 试验数据 Id=Ie (一次绕组的短路电流等于额定电流）就有 Zd%=Ud% 短路阻抗百分数和短路电压百分数是相等的所以日常工作中经常把短路阻抗和短路电压百分数混用因为变压器间负荷分配与其额定容量成正比，而与阻抗电压成反比也就是说当变压器并列运行时，如果阻抗电压不同，其负荷并不按额定容量成比例分配，并列变压器所带的电流与阻抗电压成反比，即II/III=UZKII/UZKI 或 UZKIIII=UZKIIIII，设两台变压器并列运行，其容量为 SNI，SNII，阻抗电压为 UZI、UZII ，则各台变压器的负荷按下式计算： 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) 根据以上分析可知：当两台阻抗电压不等的变压器并列运行时，阻抗电压大的分配负荷小，当这台变压器满负荷时，另一台阻抗电压小的变压器就会过负荷运行。

变压器长期过负荷运行是不允许的，因此，只能让阻抗电压大的变压器欠负荷运行，这样就限制了总输出功率，能量损耗也增加了，也就不能保证变压器的经济运行所以，为了避免因阻抗电压相差过大，使并列变压器负荷电流严重分配不均，影响变压器容量不能充分发挥，规定阻抗电压不能相差 10% (三)接线组别不同的变压器并列运行： 0 |* S+ O" [) {0 E* F8 o变压器的接线组别反映了高低侧电压的相应关系，一般以钟表法来表示当并列变压器电压比相等，阻抗电压相等，而接线组别不同时，就意味着两台变压器的二次电压存在着相角差 á 和电压差△U，在电压差的作用下产生循环电流 Ic： , o! @, p9 W s0 j4 wIc=△E/(ZdI+ZdII) 7 l3 Q w" ?+ w' y% x1 |! u! M! I如果以 á 角表示绕组组别不同的变压器线电压之间的夹角，而 Zd 用 UZK 表示时，循环电流可用下式表示： Ic=2U1sin(á/2)/(ZdI+ZdII)=200sin(á/2)/[UZK1/In1+UZK2/In2] 如果 In1=In2=In,UZK1=UZK2=UZK,则上式变为 . b; A Y' V# D; z" cIc=100sin(á/2)/UZK . [% p1 |9 _7 `9 ?$ ?9 L; C1 u式中 In、UZK 可用任一台变压器额定电流和阻抗电压。

3 V0 }& {# W& @4 h/ e. r假设两台变压器变比相等，阻抗电压相等，而其接线组别分别为 Y/Y0-12 和 Y/△-11，则由接线组别可知，当 á=360°－330°=30°,UZK%=(5 ～6)%Ic=100sin(á/2)/UZK 得 IC=(4～5)In，即循环电流时额定电流的 4～5 倍，分析可知接线组别不同的两台变压器并列运行，引起的循环电流有时与额定电流相当，但其差动保护、电流速断保护均不能动作跳闸，而过电流保护不能及时动作跳闸时，将造成变压器绕组过热，甚至烧坏由以上分析可知，如果电压比(变比) 不相同，两台变压器并列运行将产生环流，影响变压器的出力如果百分阻抗不相等，则变压器所带的负荷不能按变压器的容量成比例分配，阻抗小的变压器带的负荷大，阻抗大的变压带的负荷反而小，也影响变压器的出力变压器并列运行常常遇到电压比(变比)、百分阻抗不完全相同的情况，可以采用改变变压器分接头的方法来调整变压器阻抗值若第三个条件不满足将引起相当于短路的环流，甚至烧毁变压器；因此，接线组别不同的变压器不能并列运行一般情况下，如果需将接线组别不同的变压器并列运行，就应根据接线组别差异不同，采取将各相异名、始端与末端对换等方法，将变压器的接线化为相同接线组别才能并列运行2.厂用电倒闸操作原则一、母线及 TV 停送电操作1) 经过有可能变动相位的检修工作后，母线送电后必须核对相位。

如变压器、电缆拆头2) 母线送电必须将有关保护投入，6kV 母线送电前必须将弧光保护投入3) 母线送电先送 TV 再合电源4) 母线停电先断电源再停 TV5) TV 停、送电操作前必须停用可能动作的保护和自动装置6) TV 送电先送 TV 二次开关，再送直流7) TV 停电先断直流，再断 TV 二次开关8) 没有经过容量计算和保护方式、定值调整，不允许经由馈线、变压器进行返送电运行二、电源倒换操作正常情况下，6kV 工作母线 A、B 段电源倒换均使用快切装置，采用“并联-手动”方式满足以下各项：1) 两侧 TV 二次核相一致2) 两侧电源处于同一系统，两侧 TV 差电压固定3) 两侧 TV 差电压小于 4V4) 并列环路内任一处电流不应超过其额定电流值5) 6kV 系统不允许长时间并列运行，并列时间不超过 2min400V 系统 PC 允许短时并联倒换（需解除电气闭锁） ，但必须满足以下各项：1) 两侧电源核相一致2) 两侧电源处于同一系统，两侧电源差电压固定3) 两侧电源差电压小于 20V4) 并列环路内任一处电流不应超过其额定电流值5) 400V 系统不允许长时间并列运行，并列时间不得超过 5min。