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變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電力設(shè)備,一般都是長時間運(yùn)行。為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高運(yùn)行的可靠性,一般讓兩臺或兩臺以上的變壓器并列運(yùn)行。
變壓器的并列運(yùn)行,是一個復(fù)雜的計算過程,它的本質(zhì)是提高變壓器的總?cè)萘俊5亲儔浩髟诓⒙?lián)運(yùn)行時,并不是簡單把二次側(cè)連接到一塊。變壓器并聯(lián)運(yùn)行之前,一定要認(rèn)真檢查確認(rèn)變壓器的銘牌,看是否符合并列運(yùn)行的基本條件。變壓器并列運(yùn)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(lián)運(yùn)行,是“電源”的并聯(lián)運(yùn)行,其復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)載的并聯(lián)運(yùn)行。如果變壓器不符合并聯(lián)條件而強(qiáng)行并聯(lián)在一起,兩臺變壓器之間會出現(xiàn)很大的“環(huán)流”,不但浪費(fèi)電能,而且?guī)順O大的安全隱患。
另外,變壓器并列運(yùn)行時,由于它們的阻抗是并聯(lián)的,總阻抗將減小,該系統(tǒng)的短路電流將大大增加,對上游的開關(guān)設(shè)備的選型就提出了更高的要求,這個問題在設(shè)計時應(yīng)該已經(jīng)考慮過了。
如果原來的系統(tǒng)不是并列運(yùn)行的,比如大部分企業(yè)的電力系統(tǒng)都是單母線分段接線,如下圖所示,一般情況下,從設(shè)備管理層面,在兩個進(jìn)線開關(guān)H2和H3都合閘的情況下,分段開關(guān)H1是不允許合閘的,一般在企業(yè)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(shù)方面看,在兩個進(jìn)線開關(guān)H2和H3都合閘的情況下,分段開關(guān)H1是可以合閘的,這種操作實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行負(fù)荷的無擾動切換,但三個開關(guān)同時合閘的時間應(yīng)盡量縮短,在確認(rèn)H1合閘成功后,要盡快把H2或者H3分閘。
當(dāng)然,為了使變壓器安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高供電的可靠性,也經(jīng)常采用兩臺或兩臺以上的變壓器并聯(lián)運(yùn)行。變壓器并聯(lián)運(yùn)行其意義在于:
1. 當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障時,變壓器差動保護(hù)動作,會跳該變壓器的高低壓側(cè)開關(guān),把變壓器切除,而并聯(lián)運(yùn)行的其他變壓器則可以繼續(xù)運(yùn)行,以保證用戶用電的連續(xù)性。
2. 變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗或者檢修時,可以從并聯(lián)系統(tǒng)中切除,由其余的變壓器承擔(dān)全部的用電負(fù)荷,既保證了變壓器的計劃檢修,又保證了所帶負(fù)荷的不中斷供電,提高了系統(tǒng)供電的可靠性。
3. 提高電網(wǎng)的容量,便于調(diào)度。我們知道,用電負(fù)荷的季節(jié)性很強(qiáng),一般在夏季時負(fù)荷比較大,而在冬季用電負(fù)荷較小。這樣,在冬季負(fù)荷較小時可以退出部分運(yùn)行的并列變壓器,減少了大容量變壓器運(yùn)行過程中造成的空載損耗,提高整個電網(wǎng)的效率。
例如,某供電電網(wǎng)高峰負(fù)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(yùn)行。如果該變壓器發(fā)生故障,就會影響該變壓器下游所有設(shè)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(shù)據(jù)機(jī)房的數(shù)據(jù)儲存設(shè)備。而且在冬季負(fù)荷降低時變壓器會出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象。如果使用三臺25000KVA的變壓器并聯(lián)運(yùn)行,在負(fù)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(fù)荷開支,同時大大提高了該電力系統(tǒng)的供電可靠性。