变压器并列运行及负荷分配的计算
带有草字头的字-秦武王偏听
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
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1 -
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6
300kVA,短路阻抗4%,求
他们的负荷分配比例。
ρ——负荷系数
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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:
0.96×12500=12000kVA
第2台变压器负荷为:
1.08×6300=6804kVA
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。
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