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變壓器的并列運(yùn)行變壓器
變壓器的并列運(yùn)行
并列運(yùn)行,是在一定的條件下將兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器的一、二次側(cè)分別接到公共母線上,同時(shí)對(duì)負(fù)載供電的方式,并列運(yùn)行是一種可行的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。
負(fù)荷變化較大,用多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行可以隨時(shí)調(diào)節(jié)投入變壓器的臺(tái)數(shù)。比如有的企業(yè)大量用電只有半年時(shí)間,考慮到冬天不用這么大的負(fù)荷,就可選用兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行,到負(fù)荷小的時(shí)候切掉一臺(tái),以減小線損。
負(fù)荷容量很大,一臺(tái)變壓器不能滿足要求,可以采用并列運(yùn)行方式;并列運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)1提高供電可靠性,并聯(lián)運(yùn)行時(shí),如果某臺(tái)變壓器發(fā)生故障或需要檢修時(shí),可以將它從電網(wǎng)切除,而不中斷向重要用戶供電。2提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,可以根據(jù)負(fù)載的大小調(diào)整投入并聯(lián)運(yùn)行變壓器的臺(tái)數(shù)3減少初期投資,可以減少備用容量,并可隨著用電量的增加,分期分批地安裝新的變壓器,以減少初期投資。理想的并列運(yùn)行1空載時(shí),各變壓器繞組之間無環(huán)流;2負(fù)載后,各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等;3負(fù)載后,各變壓器的負(fù)載電流與總的負(fù)載電流同相位。并列運(yùn)行的條件1變比相等,且一、二次額定電壓分別相等2短路電壓(或短路阻抗)的標(biāo)幺值相等,且其短路阻抗角也相等3連接組別相同變比不等時(shí)的并列運(yùn)行~變壓器Ⅰ負(fù)載變壓器Ⅱ
圖中,若兩變壓器連接組別相同,但變比,則并聯(lián)前副邊電壓,并聯(lián)運(yùn)行后,副邊回路電壓和不等于零,變壓器之間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流。假設(shè)變比不等時(shí)的并列運(yùn)行由此可知,變比不等的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)時(shí)二次側(cè)會(huì)出現(xiàn)環(huán)流,兩臺(tái)變壓器的環(huán)流大小相等而符號(hào)相反,環(huán)流的大小與電壓差以及兩變壓器的短路阻抗大小有關(guān)。因?yàn)閯t其中變比不等時(shí)的并列運(yùn)行
變比不等時(shí),每一變壓器二次側(cè)的電流都由負(fù)載分量和環(huán)流組成。根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡關(guān)系,此時(shí)一次側(cè)會(huì)增加一個(gè)與二次側(cè)環(huán)流相平衡的一次環(huán)流。由于短路阻抗較小,即使變比相差不大,也能引起較大的環(huán)流。比如變壓器的短路阻抗ZKⅠ*=ZKⅡ*=0.5,ΔU*=0.01,環(huán)流可以達(dá)到額定電流的10%。由于各負(fù)載分量基本相同,迭加上環(huán)流后,勢(shì)必造成一臺(tái)變壓器電流大于負(fù)載分量,另一臺(tái)變壓器電流小于負(fù)載分量,這是變壓器并聯(lián)運(yùn)行所不希望的。
環(huán)流的存在,既占用了變壓器的容量,又增加了變壓器的損耗,這是很不利的。一般要求環(huán)流不超過額定電流的10%,為此電壓比的差值不應(yīng)大于1%。變比不等時(shí)的并列運(yùn)行例:兩臺(tái)單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行,變壓器I的S1N=100kVA,電壓為6000/230V;變壓器II的S2N=320kVA,電壓為6000/227V。ZKⅠ=ZKⅡ=0.019,且短路阻抗角相等,連接組別相同。求空載時(shí)的環(huán)流及其占額定電流的百分?jǐn)?shù)。解:二次側(cè)的額定電流為:環(huán)流占額定電流比值:由此可知,當(dāng)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行變壓器的變比差值較大時(shí)(1.3%),空載環(huán)流可達(dá)變比小的變壓器額定電流的18.2%,這就限制了變壓器的輸出功率,降低了變壓器的效率。
如果聯(lián)結(jié)組不同,當(dāng)各變壓器的原邊接到同一電網(wǎng)時(shí),它們副邊線電壓的相位不同,而且至少是30°(Y,y0和Y,d11并聯(lián)時(shí),副邊線電動(dòng)勢(shì)的相位差為30°)。如果兩變壓器的變比相等,即圖中的線電動(dòng)勢(shì)Eab1=Eab2=Eab,則副邊有電動(dòng)勢(shì)差。連接組別不同時(shí)的并列運(yùn)行連接組別不同時(shí)的并列運(yùn)行1連接組別不同時(shí),二次側(cè)線電壓之間至少相差30°,則二次線電壓差為線電壓的51.8%2由于變壓器的短路阻抗很小,這么大的電壓差將產(chǎn)生幾倍于額定電流的空載環(huán)流,會(huì)燒毀繞組3所以連接組別不同絕不允許并聯(lián)
上式說明并列運(yùn)行的各變壓器的負(fù)載電流與短路阻抗成反比。因此可能會(huì)出現(xiàn)短路阻抗小的變壓器已滿載,而短路阻抗大的變壓器處于欠載狀態(tài),以致容量不能合理地利用。為了充分變壓器的容量,理想的負(fù)載分配,應(yīng)使各臺(tái)變壓器的負(fù)載系數(shù)相等,而且短路阻抗標(biāo)值相等。短路阻抗標(biāo)么值不等時(shí)的并列運(yùn)行結(jié)論1
為了使各臺(tái)變壓器所承擔(dān)的電流同相位,要求各變壓器的短路阻抗角相等。變壓器容量相差越大,短路阻抗角相差也越大,因此要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的最大容量之比不超過3:1。2
在任何一臺(tái)變壓器不過負(fù)荷的情況下,變比不同和短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器可以并聯(lián)運(yùn)行。阻抗標(biāo)么值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器的二次電壓,以使并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容量均能充分利用。1、三相變壓器理想并聯(lián)運(yùn)行的條件是(1)
,(2)
,(3)
,2、聯(lián)接組號(hào)不同的變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行,是因?yàn)?/p>
。
3、兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí),其負(fù)荷與短路阻抗()分配。A.大小成反比B.標(biāo)么值成反比C.標(biāo)么值成正比4、多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行中危害最大的因素是 ()A.環(huán)流 B.鐵芯不對(duì)稱C.阻抗不相等 D.電流不均5、變壓器的一、二次電壓一般允許有()的差值,超過則可能在兩臺(tái)變壓器繞組中產(chǎn)生環(huán)流,影響出力,甚至可能燒壞變壓器。A.±0.5%B.±1%C.±1.5%D.±2%空載時(shí)各變壓器之間無環(huán)流負(fù)載后各變壓器的負(fù)載系數(shù)相等
負(fù)載時(shí)各變壓器分擔(dān)的電流應(yīng)同相會(huì)引起極大的環(huán)流把變壓器燒毀
BAA思考與練習(xí)6、變壓器并列運(yùn)行的基本條件是什么?如不符條件后果如何?答(1)變比相等。變壓器變化不等時(shí),兩臺(tái)變壓器構(gòu)成的回路由于相同相間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流的大小決定于兩臺(tái)變壓器變比的差異的大小。(2)聯(lián)結(jié)組序號(hào)必須相同。
聯(lián)結(jié)組別必須相同,這是因?yàn)榻泳€組別不同時(shí),變壓器的副邊電壓相位就不同,至少差30°,這個(gè)電壓差將出現(xiàn)很大環(huán)流,甚至將變壓器燒毀。
(3)短路電壓相同。
短路電壓如不同,各變壓器中雖然沒有循環(huán)環(huán)電流,但會(huì)使兩臺(tái)變壓器的負(fù)載分配不均勻。
除上述三條之外,還應(yīng)注意下面三個(gè)條件:(1)一、二次電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)相等;
(2)并列運(yùn)行時(shí)相序?qū)?yīng);(3)容量差不宜超過1/3。容量差過大的后果是負(fù)荷分
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