變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？

2022年9月21日 10:50
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變壓器并列運行，就是將兩臺或以上變壓器的一次繞組并聯在同一電壓的母線上，二次繞組并聯在另一電壓的母線上運行。


其意義是： 當一臺變壓器發生故障時，并列運行的其它變壓器仍可以繼續運行，以保證重要用戶的用電；或當變壓器需要檢修時可以先并聯上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修，既能保證變壓器的計劃檢修，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性。


變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖1


又由于用電負荷季節性很強，在負荷輕的季節可以將部分變壓器退出運行，這樣既可以減少變壓器的空載損耗，提高效率，又可以減少無功勵磁電流，改善電網的功率因數，提高系統的經濟性。
那么變壓器并列運行需要什么條件呢？這是一個很常見的問題。  首先，我們來看看變壓器并列的需求是什么，然后再來討論并列的條件。

（1）一般情況，看下圖：

變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖2


在這張圖中，我們看到了兩臺變壓器，分別標記為T1和T2。

系統恢復方法：

在實際運行中，兩段母線由各自的變壓器供電。

于是，兩段進線斷路器QF1和QF2均閉合，而單母線分段的母聯斷路器QF3打開；如果某段進線的變壓器或者中壓側出現問題，例如出現嚴重電壓凹陷（欠壓或者失壓）或者故障，則該段進線斷路器打開，然后閉合母聯斷路器QF3；當系統恢復后，有兩種恢復方法：

恢復方法1：將母聯斷路器QF3打開，再閉合對應的進線斷路器。這種方法簡單，但母線上的負載例如電動機在經歷了一次停電重起動后，需要再次經歷停電重起動。

恢復方法2：先將對應的進線斷路器閉合，這時變壓器并列運行，然后再將母聯斷路器打開。這種方法稍微復雜，但負載無須經歷第二次停電重起動。

變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖3

我們來看變壓器并列的條件：

第一：變壓器自身的條件

包括：變壓器的接線方法和變比一致，變壓器的阻抗電壓一致，變壓器的二次電壓一致。

第二：線路條件

包括：中壓側必須來自同一個配電網，它們的相位、初相角和頻率一致，電壓幅值也一致。同時，中壓側必須要能經受的住低壓側的上電起動沖擊。

（2）系統配備了發電機的情況，我們再看下圖：

變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖4


此圖比圖1復雜一些，圖中有自備發電機，并且發電機的斷路器與市電的進線斷路器之間有聯鎖和互投的關系。

由于投退關系比較復雜，在ABB，往往用PLC來構建投退邏輯。我們簡單地描述一下：

1）正常運行時母聯打開，各段進線閉合。

2）若某段市電電源出現故障，則打開該段進線，接著閉合母聯。

3）當故障解除恢復后，系統按變壓器并列和非并列兩種方式恢復。變壓器并列條件同上。

4）若某段市電電源故障未恢復，而另段市電電源又出現故障，或者兩段市電同時出現故障，則系統起動發電機。視發電機起動運行情況，決定母聯是否投入，投退情況類似市電供電。

5）當市電恢復后，有兩種方法來處理：第一種方法就是圖2所示，市電進線與發電機進線互鎖，只允許一側閉合。這時將發電機進線打開，再閉合市電進線即可；第二種方法市電進線與發電機進線沒有互鎖關系。市電恢復后，在系統的引導下，將發電機對市電做準同期處理，然后閉合市電進線，再撤離發電機。

第二種方法可避免負載第二次停電重起動，我們看到，變壓器并列的條件同一般情況。

（3）單臺變壓器負載能力不足時變壓器的并列運行

變壓器并列條件同前。在這種條件下，負載側一旦發生短路，短路電流值要乘以變壓器并列的臺數。我們看下圖：

變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖5


圖中兩進線和母聯均閉合，變壓器T1和T2處于并列運行狀態。

當一段母線的負載出現短路時，兩臺變壓器均向短路點貢獻短路電流，因此負載處的短路電流等于單臺變壓器短路電流的兩倍。

因此，變壓器并列運行的條件是：各段母線上的饋電回路斷路器的分斷能力必須為進線斷路器的兩倍。若沒有做到這一點，則變壓器不允許并列運行。

規范中規定，對于倒閘操作短時間內的變壓器并列運行，負載側斷路器的分斷能力可按一般條件下選用，無須加倍。

（4）變壓器并列運行的優點和目的

提高變壓器運行的經濟性。當負荷增加到一臺變壓器容量不夠用時，則可并列投入第二臺變壓器，而當負荷減少到不需要兩臺變壓器同時供電時，可將一臺變壓器退出運行。

特別是在農村，季節性用電特點明顯，變壓器并聯運行可根據用電負荷大小來進行投切，這樣，可盡量減少變壓器本身的損耗，達到經濟運行的目的。

提高供電可靠性。當并列運行的變壓器中有一臺損壞時，只要迅速將之從電網中切除，另一臺或兩臺變壓器仍可正常供電；檢修某臺變壓器時，也不影響其它變壓器正常運行從而減少了故障和檢修時的停電范圍和次數，提高供電可靠性。


變壓器并列運行需要什么條件，你知道嗎？的圖6


節約電能，實現節電增效。比如某變電站裝有4000kVA和3150kVA兩臺變壓器。經過對兩臺變壓器運行情況進行計算，并列運行一年后，節約電能10.2萬Kwh，節電效果非常明顯，降低了資金投入。

來源： 我是電力工人

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