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不等容量变压器并列运行条件与经济运行方式的确定方法.pdf在建筑电气工程设计中，电力负荷性质比较重 要的变配电所，大都是选择2台相同容量变压器供 电方式。一般来说，容量选择是根据最大负荷来考 虑的，相同容量变压器只有2种运行方式。对于日 负荷曲线和年负荷曲线波动大的变配电所，采用不 等容量变压器的供电方式，则存在着3种运行方 式，即轻负载时小容量变压器运行，小负载时大容 量变压器运行，大负载时2台变压器并列运行。这 就为实现不同负载下都能经济运行、降低电能损耗 创造了条件
1不等容量变压器并列运行的条件
变压器的并列运行固然有许多优点，然而并非 所有的变压器均能并列运行。与相同容量变压器的 并列运行一样，采用不等容量变压器并列运行也应 同时满足下列条件，即变压器的绕组接线组别必 须相同，变压器变比应相等（允许有±0.5%的差 值），变压器的短路阻抗应相近（允许有±10%的
差值)。除满足这三个条件外DL/T 5309-2013 水电水利工程水下混凝土施工规范，对于不等容量 器的容量比、一般不宜超过3：1。
1.1接线组别不同时变压器并列运行分析
当并列运行变压器的接线组别不同时，变压器 并列运行的回路中会产生循环电流。现以2台接线 组别分别为Y、yno和Y、znl1的变压器为例予以 说明。 由于这2台变压器的二次线电压U大小相 等，相位差为30°，因此，可求得合成电压的数 值：△U=2Uasin15°=0.518U±。在△U的作用下， 并列运行的变压器虽然没有接负载，但在回路中也 会出现几倍于额定电流的循环电流，这个循环电流 会烧坏变压器。因此，接线组别不同的变压器绝对 不能并列运行。
1.2变比不同时变压器并列运行分析
若并列运行变压器的变比不等时，并列运行的 变压器二次电压也不会相等。2台变压器空载时， 二次回路就会有电压差，因而产生循环电流。 循环电流1。大小决定于并列运行变压器的二次 电压的差值，即
式中：Za1、Za2—分别为2台变压器的短路阻抗； U.、U。分别为 2 台变压器的额定电压。
如Z用短路电压来表示，则
刘照林：不等容量变压器并列运行条件与经济运行方式的确定方法
器自身短路阻抗成反比，与其容量成正比，各台变 压器分配负载系数之和应为1。根据负载分配系 数，很容易计算出各台变压器实际分配的负载。 n台变压器并列运行，当1台变压器容量先满 载时，其最大允许容量（能承担的总负载）S的计 算式为
若2台变压器中第2台的容量大，即>l。 其额定电流之比为
β=，并设 α=2×100% U2
式中：Ual、Ua分别为2台变压器的短路电压。 例如：有2台不等容量变压器并列运行，其中 S=630kVA，Sz=800kVA，其变比K,=(10/0.4)kV， Kz=(10/0.38)kV，而Ua=Um=6%，试求这2台变压 器并列时的循环电流。
将以上各数值代人式(3)此例的循环电流L.为
=456 A 6+6/1.34 I × 100%= 456 × 100%=50.2% 909
根据计算可知，由于2台变压器变比不同，产 生的循环电流是小容量变压器额定电流的50.2%。 变压器空载时有如此大的循环电流，显然是不允许 的，因为，它不仅增大了变压器的损耗，而且循环 电流过大时还会造成变压器故障。
1.3短路阻抗不同时变压器并列运行分析
接线组别相同和变比相等的不等容量变压器并 列运行时，如果短路阻抗不同，会直接影响到变压 器间负载的分配；如有n台短路阻抗不同的变压器 并列运行，第r台变压器负载分配系数D,的计算 表达式为
S / Uk% Z ss / U% 台
式中：U.%——并列运行变压器中最小的短路阻 抗值。 例如：某变电所拟采用2台不等容量变压器并 列运行，其中1台容量为800kVA的变压器A，短 路阻抗为6%；另1台容量为630kVA的变压器B， 短路阻抗为4%；试计算负载分配系数和并列运行 时的最大允许容量。 利用式(4)分别求得 DA、Dr。
抗值。 例如：某变电所拟采用2台不等容量变压器并 列运行，其中1台容量为800kVA的变压器A，短 路阻抗为6%；另1台容量为630kVA的变压器B 短路阻抗为4%；试计算负载分配系数和并列运行 时的最大允许容量。 利用式(4)分别求得DA、DB。 SNA/ UxA% 800/6 =0.4585 SB/ Ukn% 630/4 =0.5415 再利用式(5)求得2台变压器并列运行时的最 大允许容量。 Sn=U% (Sna / Uk%+SB / Uk%)=1 163kVA 由计算结果可知，当上述变压器并列运行时 短路阻抗小的630kVA变压器先达到满载，此时 800kVA变压器仅承担533kVA，变压器利用率为 56.6%。 如把630kVA变压器的短路阻抗选择调整为 5%，则该变压器B满载时，变压器A也同时到达 满载，从而可实现2台变压器容量的有效利用。
SA / Ux% 800/6 =0.458 5 SnB / Uk% 630/4 =0.5415
再利用式(5)求得2台变压器并列运行时的最 大允许容量。
S=U% (Sna / Uk%+S / Uk%)=1 163kVA 由计算结果可知，当上述变压器并列运行时， 短路阻抗小的630kVA变压器先达到满载，此时 800kVA变压器仅承担533kVA，变压器利用率为 66.6%。 如把630kVA变压器的短路阻抗选择调整为 6%，则该变压器B满载时，变压器A也同时到达 满载，从而可实现2台变压器容量的有效利用
不等容量变压器经济运行方式的确定
2台不等容量变压器并列运行时，其经济运行 方式的确定是在相同负载条件下，优选功率损耗最 小的运行方式。按此原则，在多种变压器运行方 式中，按负载从小到大的次序，可选出各种经济运 行方式的经济运行区间。
式中：S——第台变压器的额定容量； Uk%第r台变压器的短路阻抗； 、Uk%——当i为第1，2，，n台变压器时的 额定容量和短路阻抗。 由式（4)可知，变压器的负载分配系数与变压
2.1不等容量变压器间技术特性优劣的计算
如果A、B变压器的容量分别为SNA、SNB，且 Su 运用上述相同的方法，按式（9）可分别计算 出2号变电所、3号变电所中C与D、E与F间的 临界负载功率；按式（10）和式（11）可分别计算 出2号、3号变电所中两种单台与一种2台变压器 并列运行间的临界负载功率见表2。 JGJ 355-2015 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程表2客厂房变电所不同运行方式间的 以该企业1号变电所为例，由计算结果并结合 图1进行分析，可以明显地看出变压器A、B间的 临界负载功率St" 刘照林：不等容量变压器并列运行条件与经济运行方式的确定方法 归纳出该企业3个厂房变电所不同经济运行方式下 的经济运行负载功率区间见表3。 表3经济运行方式与经济运行负载功率区间表 开展配电变压器经济运行，对降低供配电系统 的线损具有重要意义。对于电力负荷曲线变化比较 大的重要用户，采用不等容量变压器并列运行的供 电方式，不仅应当满足并列运行的安全技术条件， 同时也应当满足经济运行的要求。分析研究表明， 与相同容量变压器的供电方式相比，采用不等容量 变压器的供电方式，更有利于变压器经济运行方式 的优化选择；可在供应相同电量条件下，满足用户 最大限度地降低变压器功率损耗的节能目标。 archontheConditionsofTransformerswithUnequalCapacitiestoOperatePara (Shanxi Dazhong MachineryFactory,Taiyuan,Shanxi 030024.Chi HJ 750-2015 固体废物 总铬的测定 石墨炉原子吸收分光光度法Abstract: The techniques to ensure safety and economic operation under the power supplies from two transformers with unequal capacities are analyzed in deep. The conditions for the transformers with unequal capacities to operate parallel are confimed, and the confimation of economic operation mode is proposed.According to the calculation and analysis of a case study, power supply from the Transformers with unequal capacities is more prevalent than transfomers with equal capacities in optimum selection ef economic operation node. Key words: transformers with unequal capacity; parallel operation; economic operation mode