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变压器的并联作业

2017-04-08 20:51分类:电工基础知识 阅读:

 

  变压器并联作业是指两台或多台变压器的一、二次绕组别离接在一、二次公共母线上,一同向负载供电的作业办法。并联作业常用在发电厂和变电站中。


图1.8-1 两台三相变压器的并联作业

一、并联作业的利益和条件

1. 并联作业的利益
(1)跋涉供电的牢靠性。当一台变压器缺点或修补时, 其它变压器仍可确保首要负载的供电;
(2)跋涉作业的经济性。可依据负载的改动,调整投入并联运改动压器的台数,以削减电能损耗,跋涉作业功率;
(3)削减总的备用容量,并可跟着负载的添加,分期设备变压器,以削减初装出资。

2. 并联作业的志向状况和条件
  变压器并联作业的志向状况是:各变压器一、二次绕组中没有环流,负载能按各变压器的容量成正比地分配,且各变压器二次电流同相位。只需这么,才干防止因并联致使的附加损耗,充沛运用变压器的容量。要抵达志向状况,并联作业的变压器要满意以下三个条件:
(1)各变压器一、二次额外电压别离持平,即变比持平;
(2)各变压用具有一样的联合组;
(3)各变压器短路阻抗的标幺值持平,且短路阻抗角也持平。
  假定变压器不满意条件并联作业,就会发作不良的效果。下面逐个议论当某一条件不满意,其它条件都满意时,变压器并联作业的效果。

二、变比不等时的并联作业


  合上开关QS1,两台并联作业的变压器二次绕组中发作环流 ,假定ZkI 和ZkII别离代表两台变压器折算到二次侧的短路阻抗,由于短路阻抗值很小,即便电压差 不大,也能致使较大的环流。
  由磁动势平衡联络可知,环流在一次侧也存在。总归,环流构成变压器空载作业时的额外损耗。
  为了绑缚环流,通惯例矩各台变压器变比的差值与悉数变比的几许均匀值之比,即
     
  图1.8.3-1中,若变压器带理性负载,当合上开关QS2时,环流使变比小的榜首台变压器负荷增大了(二次绕组中的负载电流加上环流),使变比大的第二台变压器负荷减小了(二次绕组中 的负载电流减去环流)。变比小的变压器满载时,变比大的变压器仍欠载,变压器的容量得不到合理运用。为使变压器容量尽或许得到充沛运用,期望变比小的变压器容量大一些。

例1. 两台单相变压器并联作业,变压器I的容量为十0kVA 电压为6000/230V;变压器II的容量为320kVA,电压为6000/227V。短路阻抗的标幺值均为0.055,且短路阻抗角持平,联合组一样。求空载时的环流及其占额外电流的百分数。
解:设高压侧加额外电压,则低压侧二次空载电压差 =230-227=3V


  由以上核算可知,当两台并联运改动压器的变比差值较大时(1.3%),空载环流可达变比小的变压器额外电流的18.2%这就绑缚了变压器的输出功率,下降了变压器的功率。

三、联合组纷歧同的并联作业

  假定两台变压器联合组纷歧样并联作业,则二次侧线电压的相位起码差30°。假定榜首台变压器的联合组为Y,y0,第二台变压器的联合组为Y,d11,则二次侧线电压的相位差30°,如图1.8.4-1所示,I和II 别离为两台变压器二次侧空载线电压,它们的电压差为
   =2I sin15°=0.518I
  即抵达二次侧额外电压的51.8%,而且二次侧线电压的相位差越大(<=180°), 越大。由于变压器短路阻抗值很小即便二次侧线电压相位差30°,也会发作很大的环流(额外电流的数倍),致使变压器严峻发热,乃至焚毁。因而,联合组纷歧样的变压器必定不容许并联作业。


四、短路阻抗标幺值不等时的并联作业

1. 短路阻抗标幺值持平,而短路阻抗角不等时的并联作业


图1.8.5-1 两台短路阻抗角不等的变压器 并联作业的简化等值电路

图1.8.5-2 两台短路阻抗角不等的 变压器并联作业的简化相量图

  假定两台变压器短路阻抗角不持平, 
  
  即两台变压器供应负载的总功率小于两台变压器的总容量,变压器的容量得不到充沛运用。一般两台变压器的容量差 越大,也越大,供应负载的总功率就越小。因而,恳求并联作业的变压器容量比不大于3∶1。

2. 短路阻抗角持平,短路阻抗标幺值不等时的并联作业


  上式阐明,短路阻抗标幺值不等的变压器并联作业时,各台变压器的负载分配(负载系数)与短路阻抗标幺值成反比。短路阻抗标幺值小的变压器满载(=1)时,短路阻抗标幺值大的变压器仍欠载(<1),变压器容量得不到充沛运用。为使变压器容量尽或许得到充沛运用,期望短路阻抗标幺值小的变压器容量大一些。
  通惯例矩各台变压器短路阻抗标幺值的差值与悉数短路阻抗标幺值的算术均匀值之比不大于十%。
  负载分配公式

                      

例2. 某变电站有三台变压器并联作业,每台额外 容量均为十0kVA,短路电压百分值别离为ukNI%=3.5%, ukNII%=4%,ukNIII%=5.5%,其它条件一样。设总负载功率为300kVA,试求:
(1)各台变压器分管的负载功率;
(2)求任一台变压器不过载时的最大输出功率和此刻变压器的设备运用率。
解:(1)由短路电压百分值与短路阻抗标幺值的联络可得

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