干式變壓器并聯(lián)運行門(mén)檻的探討

干式變壓器是電網(wǎng)中重要的電氣設備。由于干式變壓器連續運行時(shí)間長(cháng)，為了使干式變壓器安全經(jīng)濟運行，提高供電的可靠性和靈活性，通常會(huì )有兩臺以上的干式變壓器并聯(lián)運行。干式變壓器并聯(lián)運行是指兩個(gè)或兩個(gè)以上干式變壓器的一次繞組并聯(lián)到同一電壓的母線(xiàn)上，二次繞組并聯(lián)到另一電壓的母線(xiàn)上。其意義在于：當一臺干式變壓器發(fā)生故障時(shí)，其他并聯(lián)運行的干式變壓器仍然可以繼續運行，保證重要用戶(hù)的用電量；或者當干式變壓器需要檢修時(shí)，可以先并聯(lián)備用干式變壓器，然后切斷待檢修的干式變壓器，既可以保證干式變壓器有計劃的檢修，又可以保證不間斷供電，提高供電可靠性。此外，由于季節性負荷強，部分干式變壓器在輕載季節可以停止運行，不僅可以降低干式變壓器的空載損耗，提高效率，還可以降低無(wú)功勵磁電流，提高電網(wǎng)的功率因數，提高系統經(jīng)濟性。干式變壓器并聯(lián)運行較理想的運行情況是：當干式變壓器已經(jīng)并聯(lián)，但沒(méi)有負載時(shí)，各干式變壓器之間不應有環(huán)流；同時(shí)，每臺干式變壓器在加載后都可以合理分配負荷，即按照各自的容量比分擔負荷。因此，為了達到理想的運行條件，干式變壓器并聯(lián)運行時(shí)必須滿(mǎn)足以下閾值：(1)各干式變壓器的電壓比(變壓比)應相同；(2)每臺干式變壓器的阻抗電壓應相等；3)每臺干式變壓器的接線(xiàn)組別應相同。以下分析干式變壓器并聯(lián)運行的一個(gè)閾值不滿(mǎn)足要求時(shí)的不良后果：(1)不同電壓比的干式變壓器并聯(lián)運行：由于三相干式變壓器和單相干式變壓器的原理相同，為了分析方便，以?xún)膳_單相干式變壓器并聯(lián)運行為例。由于兩個(gè)干式變壓器的一次電壓相等，電壓比不相等，所以二次繞組中的感應電勢不相等，出現電位差e。在e的作用下，二次繞組出現環(huán)流ic。當兩臺干式變壓器的額定容量相等時(shí)，即sni=snii。環(huán)流：IC= e/(zdi zdii)其中zdi——表示較好干式變壓器的內部阻抗，zdi 3354表示第二干式變壓器的內部阻抗，如果zd用阻抗電壓uzk表示，那么zd=uzk*un/100in其中un表示額定電壓(v)，in表示兩個(gè)干式變壓器額定容量不相等時(shí)的額定電流(a)，即snisni， 環(huán)流ic為：IC= * ii/[uzki (uzkii/)]其中：uzki——代表較好干式變壓器的阻抗電壓uzkii——代表第二干式變壓器的阻抗電壓ini

2)干式變壓器在阻抗和電壓不相等時(shí)并聯(lián)運行：因為干式變壓器之間的負載分布與其額定容量成正比，而與阻抗和電壓成反比。也就是說(shuō)，干式變壓器并聯(lián)運行時(shí)，如果阻抗電壓不同，則負載不是按額定容量成比例分配的，并聯(lián)干式變壓器帶來(lái)的電流與阻抗電壓成反比，即ii/iii=uzkii/uzki或UZKIIII=uzkiiii=uzkiiiii。兩臺干式變壓器并聯(lián)運行，容量為sni和sni，阻抗電壓為uzi和uzii。每臺干式變壓器的負荷按下式計算：si=[(snisnisii)/(sni/uzkini/uzkii)]*(sni/uzki)sii=[(snisnisii)/(sni/uzkini/uzkii)]*(sni/uzkii)，即(sni * uzki)根據上述分析，當兩臺阻抗和電壓不相等的干式變壓器并聯(lián)運行時(shí)，阻抗和電壓大的分布負荷小，當這種干式干式變壓器不允許長(cháng)期過(guò)載運行。因此，阻抗大、電壓大的干式變壓器只能帶負荷運行，限制了總輸出功率，增加了能量損耗，無(wú)法保證干式變壓器的經(jīng)濟運行。因此，為了避免并聯(lián)干式變壓器因阻抗電壓差大而導致負載電流分布嚴重不均勻，干式變壓器的容量不能充分發(fā)揮，規定阻抗電壓差不能超過(guò)10。(3)不同接線(xiàn)組的干式變壓器并聯(lián)運行：干式變壓器的接線(xiàn)組反映了高低壓側電壓的對應關(guān)系，一般用時(shí)鐘法表示。當并聯(lián)干式變壓器的電壓比和阻抗電壓相等，但接線(xiàn)組不同時(shí)，意味著(zhù)兩臺干式變壓器的二次電壓之間存在相角差和電壓差u，在電壓差作用下產(chǎn)生環(huán)流IC:IC=e/(zdizidi)如果不同繞組組的干式變壓器的線(xiàn)電壓之間的夾角用表示，zd用uzk表示，則環(huán)流可由下式表示：IC=2U1sin

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可用任一臺干式變壓器額定電流和阻抗電壓。 假設兩臺干式變壓器變比相等，阻抗電壓相等，而其接線(xiàn)組別分別為y/y0—12和y/△—11，則由接線(xiàn)組別可知，當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(xiàn)組別不同的兩臺干式變壓器并列運行，引起的循環(huán)電流有時(shí)與額定電流相當，但其差動(dòng)保護、電流速斷保護均不能動(dòng)作跳閘，而過(guò)電流保護不能及時(shí)動(dòng)作跳閘時(shí)，將造成干式變壓器繞組過(guò)熱，甚至燒壞。 由以上分析可知，如果電壓比(變比)不相同，兩臺干式變壓器并列運行將產(chǎn)生環(huán)流，影響干式變壓器的出力。如果百分阻抗不相等，則干式變壓器所帶的負荷不能按干式變壓器的容量成比例分配，阻抗小的干式變壓器帶的負荷大，阻抗大的變壓帶的負荷反而小，也影響干式變壓器的出力。干式變壓器并列運行常常遇到電壓比(變比)、百分阻抗不完全相同的情況，可以采用改變干式變壓器分接頭的方法來(lái)調整干式變壓器阻抗值。若第三個(gè)條件不滿(mǎn)足將引起相當于短路的環(huán)流，甚至燒毀干式變壓器；因此，接線(xiàn)組別不同的干式變壓器不能并列運行。一般情況下，如果需將接線(xiàn)組別不同的干式變壓器并列運行，就應根據接線(xiàn)組別差異不同，采取將各相異名、始端與末端對換等方法，將干式變壓器的接線(xiàn)化為相同接線(xiàn)組別才能并列運行。 根據運行經(jīng)驗，兩臺干式變壓器并列，其容量比不應超過(guò)3：1。因為不同容量的干式變壓器阻抗值較大，負荷分配極不平衡；同時(shí)從運行角度慮，當運行方式改變、檢修、事故停電時(shí)，小容量的干式變壓器將起不到備用的作用。 參考文獻 [1]陳叔濤、陳涑均，《電力干式變壓器的并聯(lián)運行》，機械工業(yè)出版社 [2]韓忠民，《干式變壓器連接組》，機械工業(yè)出版社 [3]鄭時(shí)伊、趙可蓋等，《電氣工程師手冊·第10篇·干式變壓器》，機械工業(yè)出版社 來(lái)源：電氣商情網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#