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变压器并列运行及负荷分配的计算!
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变压器并列运行及负荷分配的计算!
* 来源 : 本文来源云回路。我们注重分享,版权归原作者。 如有异议,请告知,我们将及时删除。 * 作者 : mfxmqhchen * 发表时间 : 2016-08-25 * 浏览 : 25

一、变压器并列运行的条件是什么?

 

1.变比相等。变压器比不同,二次电压不等,在二次绕组中也会产生环流,并占据变压器的容量,增加变压器的损耗。差值最多不超过±0.5%。


2.联结组序号必须相同。接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,在变压器的二次侧内部产生循环电流。


3.两台变压器容量比不超过3:1。 容量不同的变压器短路电压不同,负荷分配不平衡,运行不经济。


4.短路电压相同。


关于短路电压要求相同的说明:实际上是非常接近即可,因为试验值往往与设计理论值有一定的偏差,铭牌上写的都是试验值,即实际值。


如果短路电压相差过大,会导致短路电压小的发生过负荷现象,建议允许差一般不超过10%。至于为什么,请看文末的变压器并列运行负荷分配计算。

 

二、什么叫变压器的短路电压?

这里要先说一下变压器的阻抗电压

变压器的阻抗电压百分数由电抗电压降和电阻电压降组成。在数值上与变压器的阻抗百分数相等,表明变压器内阻抗的大小。阻抗电压百分数表明了变压器在满载(额定负荷)运行时变压器本身的阻抗压降的大小。它对于变压器在二次侧发生短路时,将产生的短路电流大小有决定性意义,对变压器制造价格和变压器的并联运行也有重要意义,也是考虑短路电流热稳定和动稳定及继电保护整定的重要依据。此数值在变压器设计时遵从国家标准。


阻抗电压百分数的大小与变压器的容量有关,一般变压器容量越大短路阻抗也就越大(一般情况哦)。我国生产的电力变压器,阻抗电压百分数一般在4%~24%的范围内。


再说变压器的短路电压

变压器的短路电压百分数是当变压器一侧短路,而另一侧通以额定电流时的电压,此电压占其额定电压百分比。实际上此电压是变压器通电侧和短路侧的漏抗在额定电流下的压降。同容量的变压器,其电抗愈大,这个短路电压百分数也愈大,同样的电流通过,大电抗的变压器,产生的电压损失也愈大,故短路电压百分数大的变压器的电抗变化率也越大。


所以说:短路电压百分数=阻抗电压百分数(有时说成短路阻抗百分数) 。

 

三、变压器短路阻抗大好,还是小了好(我习惯叫短路阻抗,最直观)?

 变压器的短路阻抗大小各有利弊。如果选择大的,当变压器的负载端发生短路时,短路电流会小些,变压器所承受的短路力会小,所受破坏也相对小些。但平时线路压降会增大,线路损耗增加、发热量加大,有时靠分接开关甚至调不过来,使设备无法获得合适电压,从而影响设备的正常运转。


另一方面,短路阻抗大的,产品的几何尺寸相对增加,即材料要增加,制造成本加大。如果太小,短路电流大,变压器所承受的短路力会大,为防止对设备的破坏,设备选型等都要增加短路容量,经济不划算。


所以,在选取变压器短路阻抗这个数值时要综合考虑,综合考虑,综合考虑。重要的事要说3遍,因为我不懂。

 

四、变压器并列运行负荷分配计算?

在变压器允许并列运行的前提下,变压器并列运行时(一般是多回路同时投入变压器并联运行),各变压器负荷分配与什么有关呢?当然不是变比,因为是并列运行的变压器变比都是相同的,那是容量?短路阻抗?额定电流?空载电流?铁损?


一般情况下,其实变压器并列运行负荷分配值只与变压器的短路阻抗有关(短路阻抗一般与变压器容量成非线性正比关系),变压器并列运行负荷分配值与变压器的短路阻抗是成反比的关系。

上面是个万能的图片,是今天所讲内容的关键,可参考理解。


例如,两台变压器容量一致,总负荷是1000kW,1号变压器短路阻抗4.7%,2号变压器短路阻抗5.3%,那么1号变压器、2号变压器负荷分别是多少,现在你应该知道了吧。


拓展:另一种情况是,两台变压器容量相差较大时(一般这种情况不建议并列运行,尤其满负荷或接近满负荷运行时,绝对不能并列运行,这里只是说一下负荷分配计算方式),也要考虑容量来计算,稍微麻烦一点,但这个公式是通用的。


一台变压器容量12500kVA,短路阻抗4.5%;另一台变压器容量6300kVA,短路阻抗4%,求他们的负荷分配比例。


ρ——负荷系数

S——总负荷,kVA

Ud——短路阻抗

Se——额定容量,kVA

那么第1台变压器负荷为:

第2台变压器负荷为:

这样也能求出负荷分配比例了。


明显可以看出,满负荷运行时,阻抗值小的变压器所带的负载已超出其额定容量,这样是绝对不允许的。所以有规定说变压器并列运行必须保证短路阻抗值一样,正是基于这个原因。


所以说要使不同参数的变压器的容量都得到充分利用,保证系统安全经济运行,容量大的变压器的Ud还应小于容量小的变压器的Ud。