变压器并联运行的条件与运行方式

有关变压器并联运行的条件与运行方式，变压器并联运行的条件，包括接线组别相同、电压比相等、阻抗电压的百分数相等，合理配置变压器并联运行方式。

一、变压器并联运行的条件

变压器并联要安全运行，必须满足以下条件;如果不符合条件，并联运行将会引起安全事故发生。要求空载时，并联线圈间不应有循环电流流过;带负载时，各变压器的负荷应按容量成比例地分配，使容量能得到充分利用。

日常运行中发现并联线圈间的循环电流(也就是环流)，对变压器损害是非常大的。为消除环流，实现两台或多台变压器并联运行，就必须满足以下条件：

1.接线组别相同

如果接线组别不同的两台变压器并联，二次回路中将会出现相当大的电压差。由于变压器内阻很小，将会产生几倍于额定电流的循环电流，使变压器烧坏。

2.电压比相等

如果变压比不同的两台变压器并联，二次侧会产生环流，增加损耗，占据容量。要在任何一台都不会过负荷的情况下，才可以并联运行。为了使并联的变压器安全运行，我国规定并联变压器的变压比差值不得超过±0.5%(指分接开关置于同一档位的情况)。

3.阻抗电压的百分数相等

如果两台变压器的阻抗电压(短路电压)百分数不等，则变压器所带负载不能按变压器容量的比例分配。例如，若电压百分数大的变压器满载，则电压百分数小的变压器将过载。只有当并联运行的变压器任何一台都不会过负荷时，才可以并联运行。

一般认为，并联变压器的短路阻抗相差不得超过±10%。通常，应设法提高短路阻抗大的变压器副绕组电压或改变变压器分接头位置来调整变压器的短路阻抗，以使并联运行的变压器的容量得到充分利用。

4.容量比不超过3∶1

这样就限制了变压器的短路电压值相差不致过大。由于不同容量的变压器，其阻抗值相差较大，负荷分配不平衡，同时从运行角度考虑，小容量变压器起不到备用作用，所以容量比不宜超过3∶1。但是，在两台变压器均未超过额定负荷运行时，容量比可大于3∶1。

正常情况下，容量大的变压器短路阻抗应小于容量小的变压器的短路阻抗。为使变压器二次电流在相位上相同，需要各台变压器短路阻抗的阻抗角相等。只有二次电流在相位上相同，才能使各变压器合理地利用。因为总电流为分电流之和，在总电流一定的前提下，只有当分电流相同时其值最小。很明显，若相角不同，即使分电流很大，总电流不一定很大，因总电流并不是分电流值的代数相加。在变电站，会遇到电度表记录总表和分表数不一致，就是这种情况。

二、合理配置变压器并联运行方式

变压器在运行中本身就会损耗，并联越多，损耗就越大。变压器台数要根据用户在实际运行中负荷的变化来调整。(1)当负荷下降到一定程度，切断一台变压器运行比较经济;(2)当负荷增加到某种程度，则可能是投入一台较为经济。是否经济是以变压器损耗多少来衡量的。

变压器损耗有两种:一种是铜损，另一种是铁损。在正常运行状态下，铁损几乎不变，称不变损耗;铜损则随负荷电流的平方而变化，又称可变损耗。而损耗与负荷的关系是，在不变损耗和可变损耗相等的条件下，变压器的效率最高，变压器在这样的负荷下运行最经济，即在此负荷下，其产生的铜损等于铁损。变压器的损耗，按其性质分为有功损耗和无功损耗。

从经济观点来确定几台变压器并联投入时，必须考虑到变压器内的有功损耗和无功损耗，因为供应无功也会引起有功损耗，设备消耗的无功功率是电力系统供给的，无功功率的存在，会使得系统中的电流增大，从而使电力系统的有功损耗增加。

计算设备的无功损耗在电力系统中引起有功损耗增加量，因此，引入一个换算系数，即无功经济当量，也就是电力系统多发送1kVar无功功率时，将在电力系统中增加有功损耗kW数，其符号为kq，单位为kW/kVar，对于变电所，kq=0.02～0.15，把无功损耗折算成有功损耗。

在数台并联变压器的情况下，确定不同负荷时投入运行的变压器，下面分两种情况分析:

1.当并联的各台变压器型号和容量相同时，不同负荷情况下该投入运行的变压器台数，可按下列公式确定：

当负荷增加为：S>Sn。则应将并联运行的n台变压器再增设一台较为经济。

若负荷减少为：S，则应将并联运行的n台变压器切除一台较为经济。

当总负荷下降时，满足下式则应解列一台，即:

QO=I0%Sn×1/100 Qk=Vk%Sn×1/100

式中S——变压器的总容量(kVA)

Sn——每台变压器的额定容量(kVA)

N——运行中的变压器台数

PO——空载有功损失(kW)

QO——空载无功损失(kvar)

IO%——空载电流

PK——短路有功损失(kW)

QK——短路无功损失(kvar)

VK%——百分阻抗

K——无功电力经济当量(其数值对于区域线路供电的110～35 kV降压变电站的变压器可取0.06～0.1，对于安装在发电厂的变压器可取0.02)。

2.当并联的各台变压器型号和容量不同时，不同负荷情况下该投入的台数，则可由查曲线的方法确定。

在这种情形下，各变压器的铁损不一定相等，负荷分配比较复杂，很难用一个公式决定。

一般实用的办法是将每台变压器的总损耗与负荷的关系做出曲线，把合起来几台变压器的总损耗和负荷的关系也做出曲线，放在一个坐标中，纵坐标P表示损耗(kW)，横坐标S表示负荷(kVA)。多少负荷下该投入几台变压器，就看在该负荷下投入几台变压器时损耗最小，这可从查相应于该负荷的最低曲线得到。规程上还规定为了减少一昼夜中的操作次数，停用变压器的时间一般不少于2～3h。