TA的每日心情 | 慵懒 2020-9-24 12:04 |
---|
签到天数: 59 天 连续签到: 2 天 [LV.5]常住居民I 累计签到:72 天 连续签到:1 天
|
发表于 2007-7-24 15:45:41
|
显示全部楼层
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:
% k' U) f# ~& e* j (1)各台变压器的电压比(变比)应相同
1 b' }2 K( `. Q( u& H (2)各台变压器的阻抗电压应相等 $ i6 {* w- i4 s: r0 I8 O& p/ d' E& m
(3)各台变压器的接线组别应相同。
, l9 c H9 @2 o9 H% Z+ w. v, r 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:
1 m+ I, {! x' J9 M+ l4 Z3 c (一)电压比(变比)不相同的变压器并列运行: ' ~% K }7 R8 O5 e& E& K
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:
% N, \* l l3 m/ J0 g; s1 [ IC=△E/(ZdI+ZdII)
+ ?, W* R- W% L% v7 M! Q 式中ZdI--表示第一台变压器的内部阻抗
* B" [% k* v! i, Q ZdII--表示第二台变压器的内部阻抗
" ~8 |! {7 C' ~* R; N' @; j! y9 c( O& t 如果Zd用阻抗电压UZK表示时,则 ! B3 ?5 |; ?# [$ ]. G1 q9 F0 j
Zd=UZK*UN/100IN
2 S" I, s3 y: f+ ^ 式中UN表示额定电压(V),IN表示额定电流(A)
* b, E( Q: z% Q' q C8 ~3 R 当两台变压器额定容量不相等时,即SNI≠SNII,循环电流IC为: - r; J; ?" i2 z5 j
IC=á*II/[UZKI+(UZKII/â)] % e9 t2 `, y6 ^, G
式中:UZKI--表示第一台变压器的阻抗电压 9 H5 B/ x4 i+ Z1 s! m7 h" w
UZKII--表示第二台变压器的阻抗电压
, h$ M# J& ^, r6 u INI<INII
b' v5 j, v/ ` á--用百分数表示的二次电压差
* g+ t* {4 \7 a" H- X) ?9 X II--变压器I的副边负荷电流 ' l, A" l v4 ?8 E. a" p- b( D3 |
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。
2 g1 j8 M6 y7 f, s1 _6 d7 M 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% ' t* m; c: W8 M# z% o
(二)阻抗电压不等时变压器并列运行: % y" ^: t. _) `) L; {- j" l* d
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:
1 N5 |8 B. F. @( Y SI=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)]*(SNI/UZKI) 6 r3 u9 I0 \7 J, C1 o
SII=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)]*(SNII/UZKII) s% r/ V% X7 m5 K& D4 a9 j g+ ?6 i2 ~
即S△I/SII=(SNI*UZKII)/(SNII*UZKI)
; e( U; r5 ]7 c$ w 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%。 / R# J" o8 ]0 {: l9 e" i5 V1 N
(三)接线组别不同的变压器并列运行:
1 A) _/ p% }1 d5 L: M 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:
3 o' k. s: L# M4 u3 B7 @4 w Ic=△E/(ZdI+ZdII) ' V9 }( u: B( G" D5 f2 x
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:
9 E2 P4 B# p0 k Ic=2U1sin(á/2)/(ZdI+ZdII)=200sin(á/2)/[UZK1/In1+UZK2/In2] ( W# e, b9 U, h' q: h' h. d
如果In1=In2=In,UZK1=UZK2=UZK,则上式变为
1 E, E+ B: h. _& g | l/ N Ic=100sin(á/2)/UZK 1 r9 k5 \8 `: A
式中In、UZK可用任一台变压器额定电流和阻抗电压。 ' t6 r1 E2 g3 ?. W
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。
0 t- }5 d* I2 ~. B# Y 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。 |
|