5.变压器的并联运行汇总课件.ppt

定义定义：几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共几台变压器的一、二次绕组分别接在一、二次侧的公共母线上，共同向负载供电的运行方式。母线上，共同向负载供电的运行方式。变压器并联运行的优点： 1）可以满足容量需求）可以满足容量需求 2）提高供电的可靠性。）提高供电的可靠性。 3）提高供电的经济性。）提高供电的经济性。项目四项目四 变压器并联运行变压器并联运行图5-1 两台变压器的并联运行的接线图 由于现代的发电厂和变电所的容量很大，一台变压器往往不能担负起全部容量的升压或降压任务，于是要采用多台变压器并联运行。 变压器并联运行的最理想情况:1）空载时，各变压器副边之间没有循环电流。）空载时，各变压器副边之间没有循环电流。这样，空载时各变压器 原边的铜耗也较小。 2）负载后，各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成比例分配，）负载后，各变压器所承担的负载电流按它们的额定容量成比例分配，并联变压器的装机容量得到充分利用。并联变压器的装机容量得到充分利用。3）负载后，各变压器副边电流同相位）负载后，各变压器副边电流同相位,以使负载电流一定时流过各台变压器的电流最小。 为了达到上述理想并联情况，并联运行的各变压器必须具备下列三个条件: 1）各变压器一、二次侧的额定电压应相等，即变比相同；）各变压器一、二次侧的额定电压应相等，即变比相同； 2）各变压器的联结组别相同；）各变压器的联结组别相同； 3）各变压器的短路阻抗）各变压器的短路阻抗 (短路电压短路电压)的标么值相等，且短路阻抗角也相等。的标么值相等，且短路阻抗角也相等。图5-2 Y,y0与Y,d11两台变压器并联运行时，副边线电动势相量图30E1abE2abE联结组不同的变压器并联运行时产生的危害以上三个条件中，联结组相同的条件必须严格保证。分析：因为如果联结组不同，当各变压器的原边接到同一电网时，它们副边线电压的相位不同，而且至少是30度(Y,y0和Y,d11并联时，副边线电动势的相位差就是30度)。在此情况下，如果两变压器的变比相等，可得图5-2所示的相量图。图中Eab1= Eab2= Eab是两变压器副边的线电动势，从图可见，副边有电动势差:作用在两变压器副绕组构成的闭合回路中，由于变压器本身的漏阻抗很小，这样大的电动势差将在两变压器的副绕组中产生很大的循环电流，可能使变压器的线圈烧坏，故联结组不同的变压器绝对禁止并联运行。ababababEEEEE518. 015sin2211121112222/kkUkUIZUkUIZ一、变比不等时并联运行12III2111211121211112221212/kLckkkkkLckkkkZUkUkIIIIZZZZZUkUkIIIIZZZZ为了保证空载时环流不超过额定电流的为了保证空载时环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于的变比差不大于0.5%。环流既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。环流既占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗，这是很不利的。副边电势差：122sin150.518ababababEEEEE变压器本身的短路阻抗很小，该电压差将产生几倍于额定电流的空载环流，会烧毁绕组。故：联结组不同的变压器绝对禁止并联运行。二、连接组别不同时并联运行联结组不同的变压器并联运行时，副边线电压至少相差联结组不同的变压器并联运行时，副边线电压至少相差30度。度。21112221kkkkZII ZI ZIZ1121222222121111NkNkNkNNNkNkNkNNI / IZ/ IZ IZ I/ UI / IZ/ IZ IZ I/ U三、短路阻抗标么值不等时并联运行可知：负载系数和短路阻抗标幺值(或短路电压）成反比。 若为多台变压器并联：12*1*2*2*1*2*121kkkkuuZZSSII123*k1k2k2111:=:ZZZ *222221*211112/kNNkkkNNkkZ IUZuZ IUZu最终有：图5-3 变比和联结组相同时两台变压器并联时的简化等效电路结论：结论：2 2）并联运行的变压器短路阻抗标幺值小者先达到满载。）并联运行的变压器短路阻抗标幺值小者先达到满载。 从运行的经济性来看，希望大容量变压器其短路阻抗标么从运行的经济性来看，希望大容量变压器其短路阻抗标么值小为宜。值小为宜。实际运行时，为了使并联运行时不浪费设备容量，实际运行时，为了使并联运行时不浪费设备容量，要求各变压器的短路阻抗标么值不超过平均值的要求各变压器的短路阻抗标么值不超过平均值的10。123*kkkZZZ1233 3）为了使各并联运行的变压器副边电流同相位，各变压器的短）为了使各并联运行的变压器副边电流同相位，各变压器的短路电抗和短路电阻之比应相等。路电抗和短路电阻之比应相等。实际上即使短路电抗和短路电阻实际上即使短路电抗和短路电阻之比相差较大的变压器，各变压器副边电流的几何和与算术和相之比相差较大的变压器，各变压器副边电流的几何和与算术和相差也不大，实际工作中一般不考虑各变压器阻抗角的差别。差也不大，实际工作中一般不考虑各变压器阻抗角的差别。123*SSS1 1）当短路阻抗标么值相等时，即）当短路阻抗标么值相等时，即 电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_8例：两台三相变压器并联运行，其连接组别和变比例：两台三相变压器并联运行，其连接组别和变比均相同均相同,S,SNINI=1000kVA=1000kVA，U UkIkI=5.5%=5.5%，S SNIINII=1600kVA=1600kVA，U UkIIkII=6.5%=6.5%，试求：，试求： （1 1）当总负载为）当总负载为2600kVA2600kVA时，各台变压器分担的时，各台变压器分担的负载各为多少？负载各为多少？ （2 2）在不使任何一台变压器过载时，最大的输）在不使任何一台变压器过载时，最大的输出功率？设备的利用率为多少？出功率？设备的利用率为多少？电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_9解：解：（1 1）因为）因为Z Zkk* *=U=Ukk=0.055=0.055，Z Zkk* *=U=Ukk=0.065=0.065 由已知条件可得方程组由已知条件可得方程组 S SNN + + S SNN = 2600 = 2600 Z Zkk* * = = Z Zkk* * 解方程组可得解方程组可得 = 1.104 = 1.104 ； = 0.935 = 0.935电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_10则则 S S = = S SNN= 1104 (kVA)= 1104 (kVA) S S = = S SNN= 1496 (kVA)= 1496 (kVA)第第I I台变压器已过载，而第台变压器已过载，而第IIII变压器还处于欠载状态。变压器还处于欠载状态。（2 2）因短路阻抗标么值小的变压器容易过载，所以，令）因短路阻抗标么值小的变压器容易过载，所以，令=1=1时，则并联运行的两台变压器均不会过载，则有时，则并联运行的两台变压器均不会过载，则有 S S = = S SNN= 1000(kVA)= 1000(kVA) S S = = S SNN= 0.846= 0.846S SNN= 1353.6(kVA)= 1353.6(kVA)电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_11最大输出负载最大输出负载 S Smaxmax = S = S + S + S = 2353.6(kVA) = 2353.6(kVA) 设备的利用率为设备的利用率为 S Smaxmax/(S/(S+S+S)=2353.6/)=2353.6/（1000+16001000+1600）=90.52%=90.52%变压器并联运行的步骤使用电压表核相双路供电电源的配置 随着社会的发展与进步，电能用户对供电的保障性提出了更高的要求和标准。即；电力系统中，保障不间断为用户提供电力，要保证在正常、异常、甚至是在故障情况下，都能不发生中断供电的事故。 意外的中断供电事故，尤其是一类电力用户，会造成相当大的损失（例如：人身伤亡及重大的政治、经济损失。）双路电源与核相 由于电力供应的特殊性质，最好的方法就是配置双路或是多路供电。 同时要配合自动投 / 切装置，以达到不间断供电的目的。尽可能地缩短和减少由于故障停电及检修停电的时间与次数。 发生断电，及时采用自动或手动方式投入备用电源，可以确保不至于中断或长时间中断供电。 两路或多路电源的普遍应用，便使核相工作两路或多路电源的普遍应用，便使核相工作成为一项重要的工作。成为一项重要的工作。双路电源常用的场合 具有两台或以上配电变压器的变电站。 厂区、车间的双路电源配电点（室内、外的 接箱及开关柜） 重要机关办公楼的楼层配电箱 大型商厦或写字楼及机关配电系统中重要负荷的供电（消防电路、中控室供电等） 对保障要求较高、采用两路给定的配电设施等。什么情况下需要核相 当两个或两个以上的电源，有下列情况之一时需要核相 1. 有并列要求时。在设备安装后，投入运行前应核相； 2. 作为互备电源时。在设备安装后，投入运行前应核； 3. 以上两项设备经过大修，有可能改变一次相序时，在大修后，投入运行前应重新核相。固定柜高压双路电源一次系统图移开式开关柜双路电源的配电系统低压双路电源的配电系统核相操作的实质 核对相位 对于低压双路系统，尤其是有并列运行方式的配电室，必须保证双路电源的相位相同；并列倒闸时，联络断电器合闸后，运行方式呈两路电源共同向负载供电的 状况，如若相位不同，将导致严重的短路事故。 而双路电源在用一备一的方式下，必须保证运行路 与备用路的相序相同，否则将会发生倒路后，三相用 电设备出现全部反转的情况。 核相操作的主旨是核对相位。二、核相的操作及判断 核相可使用450V或500V的交流电压表，或万用表的交流500V档。按图5-1所示的方法进行测量。 测量时先将表的第一端接在“电源1”的一相，表的另一端分别试测“低源2”的三相：然后再将表的第一端接“电源1”的第二相，表的另一端分别去测试“电源2”的三相：测试完后，再将第一端测试线接“电源1”的第三相，表的另一端同样分别测试“电源2”的三相。这样，共测试九次。 判断：判断：测量结果中电压（U） 0的两端为同相； U 线电压的为异相。核相操作：核相操作：核相操作的实际示意图同相位的标志 双路三相电源的六根相线中，一定存在相位相同且两两对应的三组相线； 当它们的最大值、角频率和初相位均相同时，就可以认定为同一电源，核相的实质就是在双路电源中找出这种对应的关系。 鉴别的依据：鉴别的依据：由于线路及设备的影响，即便是相同相的两根线之间电压也不一定完全等于零； 只要近似为零就可以认定为同相。 而与其它相线之间的电压一定近似为线电压。三、核相过程中应注意的问题 核相工作是双路电源的带电操作，操作前一定要做好充分准备；认真执行安全组织措施，小组工作票制度；完善安全技术措施；防止发生人身触电和短路事故。 监护人选用经验丰富、责任心强、安全技术等级较高的人担任。 操作人穿长袖衣、穿绝缘鞋、带手套、站在绝缘垫上。 并与带电体始终保持安全距离。 测试表线不可过长或过短，测试端裸露的金属部分不可过长。