何斌生
(深圳華潤物業(yè)管理有限公司,廣東 深圳 518000)
為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,通常把兩臺(tái)或三臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行,此運(yùn)行方式具有如下優(yōu)點(diǎn):第一,提供供電的可靠性。當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí),并列運(yùn)行的其他變壓器也可以繼續(xù)供電,以保證重要用戶的用電。第二,利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)用電負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)時(shí),在負(fù)荷輕的季節(jié),可將部分變壓器退出運(yùn)行,這樣既可以減少這部分變壓器的空載損耗,提高效率,又可以減少無功勵(lì)磁電流,發(fā)送電網(wǎng)的功率因數(shù)。當(dāng)超負(fù)荷時(shí),可以把備用變壓器并聯(lián)投入運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均配承擔(dān),并保證安全運(yùn)行。第三,有利于變壓器的檢修。當(dāng)變壓器需要檢修時(shí),可先并聯(lián)上一臺(tái)備用變壓器,然后將需要檢修的變壓器停止運(yùn)行。第四,根據(jù)負(fù)荷逐年增加的情況,可以分期安裝變壓器,以減少基建的初次投資。
第一,變壓比相等,允差±0.5%。第二,短路電壓阻抗值相同,但可允許有±10%以內(nèi)的差值。第三,接線組別相同。第四,兩臺(tái)變壓器的容量比不超過3:1。
(1)電壓比不同,并列運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生環(huán)流,影響變壓器的出力?,F(xiàn)以兩臺(tái)三相變壓器對(duì)相應(yīng)的并聯(lián)運(yùn)行為例。兩臺(tái)變壓器原邊電壓相等,由于變比不等,副邊繞組中的感應(yīng)電勢就不相等,便出現(xiàn)了電勢差Ε。在Ε的作用下,副繞組內(nèi)便產(chǎn)生了循環(huán)電流ΙX。當(dāng)兩臺(tái)變壓器的額定容量相等時(shí),即Sn1=Sn11,循環(huán)電流Ix:
在有負(fù)荷的情況下,由于循環(huán)電流Ix的存在,使變比小的變壓器繞組的電流增加,而使變比大的變壓器繞組的電流減少。這樣就造成并聯(lián)運(yùn)行的變壓器不能按容量成正比分擔(dān)負(fù)荷。若變壓器Ⅰ滿負(fù)荷運(yùn)行,變壓器Ⅱ則欠負(fù)荷;若變壓器Ⅱ滿負(fù)荷,則變壓器Ⅰ過負(fù)荷。由此可見,當(dāng)變比不相等的變壓器并列運(yùn)行時(shí),由于變壓器的循環(huán)電流不是負(fù)荷電流,但它卻占據(jù)了變壓器的容量,因此降低了輸出功率,增加了損耗。(2)短路阻抗電壓不等,則負(fù)荷不能按容量比例分配,也就是短路電壓小的變壓器滿載時(shí),短路阻抗電壓大的欠載;因?yàn)楦髯儔浩鏖g負(fù)荷分配與其額定容量成正比,而與其阻抗電壓成反比。(3)接線組別不一致,將造成短路。這是因?yàn)榻泳€組別不同變壓器的副邊電壓相位就不同,至少相差300,由于變壓器內(nèi)阻抗又很小,因此會(huì)產(chǎn)生很大的電壓差,在這個(gè)電壓差的作用下,將產(chǎn)生很大的環(huán)流。如Y/Y-12和Y/△-11并聯(lián)時(shí),副邊線電壓之間的相位差如圖1所示。
圖1 接線組別不一致的變壓器其副邊存在電壓相位差示意圖
如果是10/0.4千伏的變壓器并聯(lián),則電壓差伏;如為Y/Y-12和Y/y-6組,則二次線電壓相差為1800。如圖2所示。
圖2 二次線電壓相差為1800示意圖
如果二次線電壓為400伏,
如深圳市羅湖區(qū)中海商城有2#、3#變壓器的短路電壓分別為5.71%、5.65%,設(shè)其電壓相位為最小值300,則:(約為額定電流Ie的4.5倍),若其電壓相位為1800時(shí),其環(huán)流比額定電流還要大很多,約25271A(約為Ie的17.5倍),可見連接組別不同的變壓器是絕對(duì)不允許并聯(lián)的。
(4)不同容量的變壓器短路電壓值相差較大,從上述第②點(diǎn)中知,將造成并聯(lián)的變壓器負(fù)荷分配不均。通過上述對(duì)并聯(lián)變壓器的種種因素的分析,結(jié)合深圳市羅湖區(qū)深圳戲院中海商城所使用的樹脂澆注干式電力變壓器(型號(hào)為SC3─1000/10),額定容量為1000kVA,聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào):D,YN11,低壓側(cè)額定輸出電流為:1443A。因其使用環(huán)境通風(fēng)降溫不佳(變壓器房設(shè)置在大廈地下負(fù)一層),夏天機(jī)房溫度比較高(約35度)。各臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),2#變壓器高峰時(shí)所帶的負(fù)荷電流1500A(電流表指針偏到最大值的盡頭),而3#變壓器所帶負(fù)荷電流僅為400A。故我依據(jù)理論的指導(dǎo),結(jié)合實(shí)際情況擬將2#和3#變壓器作了并聯(lián)運(yùn)行。
并聯(lián)前必須檢查:第一,變壓器銘牌,看是否符合并列運(yùn)行的基本條件。第二,檢查變壓器高、低壓側(cè)接線是否正確。第三,檢查變壓器調(diào)壓分接開關(guān)是否在同一檔位。第四,特別是必須核相用萬用表在兩臺(tái)變壓器低壓側(cè)分別對(duì)同相檢測應(yīng)無電壓差(應(yīng)為0伏),檢查變壓器低壓側(cè)的相序和極性是否一致。
完成上述工作確認(rèn)沒問題(以確保并列運(yùn)行的安全)后,對(duì)上述兩臺(tái)變壓器進(jìn)行了并聯(lián)操作。并聯(lián)運(yùn)行后的效果很好:當(dāng)用電高峰期時(shí)兩臺(tái)變壓器負(fù)荷均為900A左右,即兩臺(tái)變壓器所帶負(fù)載與各自額定容量成正比,其負(fù)載率相等。解決了2#變壓器長期經(jīng)常過載運(yùn)行,而3#變壓器長期欠載運(yùn)行的狀況,實(shí)現(xiàn)了各臺(tái)變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行較理想狀況。
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