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變壓器并列運行及負荷分配的計算

2017-06-01

  一、變壓器并列運行的條件是什么?

  1.變比相等。變壓器比不同,二次電壓不等,在二次繞組中也會產(chǎn)生環(huán)流,并占據(jù)變壓器的容量,增加變壓器的損耗。差值最多不超過±0.5%。

  2.聯(lián)結(jié)組序號必須相同。接線組別不同在并列變壓器的二次繞組中會出現(xiàn)電壓差,在變壓器的二次側(cè)內(nèi)部產(chǎn)生循環(huán)電流。

  3.兩臺變壓器容量比不超過3:1。容量不同的變壓器短路電壓不同,負荷分配不平衡,運行不經(jīng)濟。

  4.短路電壓相同。

  關(guān)于短路電壓要求相同的說明:實際上是非常接近即可,因為試驗值往往與設(shè)計理論值有一定的偏差,銘牌上寫的都是試驗值,即實際值。

  如果短路電壓相差過大,會導(dǎo)致短路電壓小的發(fā)生過負荷現(xiàn)象,建議允許差一般不超過10%。至于為什么,請看文末的變壓器并列運行負荷分配計算。

  二、什么叫變壓器的短路電壓?

  這里要先說一下變壓器的阻抗電壓

  變壓器的阻抗電壓百分數(shù)由電抗電壓降和電阻電壓降組成。在數(shù)值上

  與變壓器的阻抗百分數(shù)相等,表明變壓器內(nèi)阻抗的大小。阻抗電壓百分數(shù)表明了變壓器在滿載(額定負荷)運行時變壓器本身的阻抗壓降的大小。它對于變壓器在二

  次側(cè)發(fā)生短路時,將產(chǎn)生的短路電流大小有決定性意義,對變壓器制造價格和變壓器的并聯(lián)運行也有重要意義,也是考慮短路電流熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定及繼電保護整定的

  重要依據(jù)。此數(shù)值在變壓器設(shè)計時遵從國家標準。

  阻抗電壓百分數(shù)的大小與變壓器的容量有關(guān),一般變壓器容量越大短路阻抗也就越大(一般情況哦)。我國生產(chǎn)的電力變壓器,阻抗電壓百分數(shù)一般在4%~24%的范圍內(nèi)。

  再說變壓器的短路電壓

  變壓器的短路電壓百分數(shù)是當(dāng)變壓器一側(cè)短路,而另一側(cè)通以額定電流時的電壓,此電壓占其額定電壓百分比。實際上此電壓是變壓器通電側(cè)和短路側(cè)的漏抗在額定電

  流下的壓降。同容量的變壓器,其電抗愈大,這個短路電壓百分數(shù)也愈大,同樣的電流通過,大電抗的變壓器,產(chǎn)生的電壓損失也愈大,故短路電壓百分數(shù)大的變壓

  器的電抗變化率也越大。

  所以說:短路電壓百分數(shù)=阻抗電壓百分數(shù)(有時說成短路阻抗百分數(shù))。

  三、變壓器短路阻抗大好,還是小了好(我習(xí)慣叫短路阻抗,最直觀)?

  變壓器的短路阻抗大小各有利弊。如果選擇大的,當(dāng)變壓器的負載端發(fā)生短路時,短路電流會小些,變壓器所承受的短路力會小,所受破壞也相對小些。但平

  時線路壓降會增大,線路損耗增加、發(fā)熱量加大,有時靠分接開關(guān)甚至調(diào)不過來,使設(shè)備無法獲得合適電壓,從而影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

  另一方面,短路阻抗大的,產(chǎn)品的幾何尺寸相對增加,即材料要增加,制造成本加大。如果太小,短路電流大,變壓器所承受的短路力會大,為防止對設(shè)備的破壞,設(shè)備選型等都要增加短路容量,經(jīng)濟不劃算。

  所以,在選取變壓器短路阻抗這個數(shù)值時要綜合考慮,綜合考慮,綜合考慮。重要的事要說3遍,因為我不懂。

  四、變壓器并列運行負荷分配計算?

  在變壓器允許并列運行的前提下,變壓器并列運行時(一般是多回路同時投入變壓器并聯(lián)運行),各變壓器負荷分配與什么有關(guān)呢?當(dāng)然不是變比,因為是并列運行的變壓器變比都是相同的,那是容量?短路阻抗?額定電流?空載電流?鐵損?

  一般情況下,其實變壓器并列運行負荷分配值只與變壓器的短路阻抗有關(guān)(短路阻抗一般與變壓器容量成非線性正比關(guān)系),變壓器并列運行負荷分配值與變壓器的短路阻抗是成反比的關(guān)系。

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  上面是個萬能的圖片,是今天所講內(nèi)容的關(guān)鍵,可參考理解。

  例如,兩臺變壓器容量一致,總負荷是1000kW,1號變壓器短路阻抗4.7%,2號變壓器短路阻抗5.3%,那么1號變壓器、2號變壓器負荷分別是多少,現(xiàn)在你應(yīng)該知道了吧。

  拓展:另一種情況是,兩臺變壓器容量相差較大時(一般這種情況不建議并列運行,尤其滿負荷或接近滿負荷運行時,絕對不能并列運行,這里只是說一下負荷分配計算方式),也要考慮容量來計算,稍微麻煩一點,但這個公式是通用的。

  一臺變壓器容量12500kVA,短路阻抗4.5%;另一臺變壓器容量6300kVA,短路阻抗4%,求他們的負荷分配比例。

  ρ——負荷系數(shù)

  S——總負荷,kVA

  Ud——短路阻抗

  Se——額定容量,kVA

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  那么第1臺變壓器負荷為:

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  第2臺變壓器負荷為:

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  這樣也能求出負荷分配比例了。

  明顯可以看出,滿負荷運行時,阻抗值小的變壓器所帶的負載已超出其額定容量,這樣是絕對不允許的。所以有規(guī)定說變壓器并列運行必須保證短路阻抗值一樣,正是基于這個原因。

  所以說要使不同參數(shù)的變壓器的容量都得到充分利用,保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行,容量大的變壓器的Ud還應(yīng)小于容量小的變壓器的Ud。

  原標題:趣味知識 | 變壓器并列運行及負荷分配的計算!


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