變壓器并列運行的那些超棒的電氣技術

   日期：2019-08-01

變壓器是電力系統中重要的電力設備，一般都是長時間運行。為了使變壓器安全經濟運行，提高運行的可靠性，一般讓兩臺或兩臺以上的變壓器并列運行。

變壓器的并列運行，是一個復雜的計算過程，它的本質是提高變壓器的總容量。但是變壓器在并聯運行時，并不是簡單把二次側連接到一塊。

變壓器并聯運行之前，一定要認真檢查確認變壓器的銘牌，看是否符合并列運行的基本條件。變壓器并列運行的條件是：

　　1、接線組別相同。

　　2、變比相同，差值不超過±0.5%。

　　3、短路電壓相同，差值不超過±10%。

　　4、兩臺變壓器容量比不超過3:1。

變壓器的并聯運行，是“電源”的并聯運行，其復雜程度遠遠大于負載的并聯運行。如果變壓器不符合并聯條件而強行并聯在一起，兩臺變壓器之間會出現很大的“環流”，不但浪費電能，而且帶來極大的安全隱患。

另外，變壓器并列運行時，由于它們的阻抗是并聯的，總阻抗將減小，該系統的短路電流將大大增加，對上游的開關設備的選型就提出了更高的要求，這個問題在設計時應該已經考慮過了。

如果原來的系統不是并列運行的，比如大部分企業的電力系統都是單母線分段接線，如下圖所示，一般情況下，從設備管理層面，在兩個進線開關H2和H3都合閘的情況下，分段開關H1是不允許合閘的，一般在企業與供電公司簽署的供用電合同中會明確約定的。但是從技術方面看，在兩個進線開關H2和H3都合閘的情況下，分段開關H1是可以合閘的，這種操作實現了運行負荷的無擾動切換，但三個開關同時合閘的時間應盡量縮短，在確認H1合閘成功后，要盡快把H2或者H3分閘。

當然，為了使變壓器安全經濟運行，提高供電的可靠性，也經常采用兩臺或兩臺以上的變壓器并聯運行。變壓器并聯運行其意義在于：

　　1. 當一臺變壓器發生故障時，變壓器差動保護動作，會跳該變壓器的高低壓側開關，把變壓器切除，而并聯運行的其他變壓器則可以繼續運行，以保證用戶用電的連續性。

　　2. 變壓器進行預防性試驗或者檢修時，可以從并聯系統中切除，由其余的變壓器承擔全部的用電負荷，既保證了變壓器的計劃檢修，又保證了所帶負荷的不中斷供電，提高了系統供電的可靠性。

　　3. 提高電網的容量，便于調度。我們知道，用電負荷的季節性很強，一般在夏季時負荷比較大，而在冬季用電負荷較小。這樣，在冬季負荷較小時可以退出部分運行的并列變壓器，減少了大容量變壓器運行過程中造成的空載損耗，提高整個電網的效率。

例如，某供電電網高峰負荷需要40000KVA的變壓器，如果選擇一臺50000KVA的變壓器，那么該變壓器任何時候都需要正常運行。如果該變壓器發生故障，就會影響該變壓器下游全部設備的正常用電，對于一些不允許斷電的用電部門會造成巨大的損失，甚至造成安全事故。比如大數據機房的數據儲存設備。而且在冬季負荷降低時變壓器會出現大馬拉小車的現象。如果使用三臺25000KVA的變壓器并聯運行，在負荷較小時可以切除一臺 變壓器，以減少變壓器的空載損耗和無功負荷開支，同時大大提高了該電力系統的供電可靠性。