变压器并联运行

变压器并联运行（共8篇）

变压器并联运行 篇1

一、引言

变压器理想的并联运行状态是:并联运行的各变压器之间不产生循环电流;并联运行的各变压器所承受的负载与其容量成正比。要达到理想的运行状态, 并联运行的各变压器应满足以下条件: (1) 变压比相同; (2) 短路阻抗相同; (3) 连接组别相同; (4) 并联运行的变压器容量比不应超过3:1。

然而由于各种因素的制约, 很难满足以上的理想条件, 只能接近上述条件。因此, 为保证并联变压器运行的安全可靠性, 需要就并联的可行性进行论证。下面以双绕组变压器为例对变压器的并联运行进行分析探讨。

二、变压器并联运行时电路分析

1、两台单相变压器T1和T2并联运行接线图如图1所示。

三、不同容量变压器的并联运行

为后面分析方便, 首先讨论不同容量变压器并联运行情况, 这里分别举例说明容量比小于3:1和大于3:1的并联运行情况,

1、容量比小于3:1, 变比、联结组别和短路阻抗相同的变压器的并联运行

2、容量比大于3:1, 变比、联结组别和短路阻抗相同的变压器的并联运行

容量差别越大, 负载电流的相位差越大, 越不符合并联运行条件。另外, 容量差别太大, 当变压器运行方式改变或事故检修时, 容量小的变压器起不到备用的作用。

四、变比不同的变压器的并联运行

五、短路阻抗不同变压器并联运行

六、联结组别不同的变压器的并联

摘要：介绍了不同技术参数的变压器在空载和负载时的并联运行情况, 分别列举了变压比、短路阻抗和联结组别不同时对并联运行的影响。

关键词：并联运行,短路阻抗,电压比,连接组别

参考文献

[1]陈宗穆.变压器原理与应用[M]湖南大学出版社

[2]崔立君.特种变压器理论与设计[M]北京:科学技术文献出版社, 1995

冷水机组并联运行控制特性分析 篇2

关键词：冷水机组；并联；特性分析

引言：目前，随着人们对于环境的要求越来越高，空调系统作为能够改善人类生活环境的重要设备与人们的生活密切相关。人们不仅对于空调带来的舒适度有了更高的要求，而且由于能源问题，人们对空调系统耗能也有了更多的限制。据统计，空调系统在大部分时间内处于低负荷的状态，效率低下，有着很大的能源浪费。本文通过冷水机组并联运行的特性对部分负荷下的冷水机组能耗进行研究，进而能够对空调系统的节能进行指导。本文通过冷水机组运行特性的建模，优化了并联运行过程。

一、冷水机组运行特性分析模型

蒸发器、冷凝器和压缩机的工作特性决定了冷水机组的运行特性。

三、结果与讨论

多台冷水机组并联时压缩机输入总功率随着并联的运行方式不同而改变，对其特性进行研究和分析发现，相比较于单台冷水机组定流量和温差运行情况，在平均负荷率一定变化区间内并联的运行方式更为节能。而为了更好的匹配空调的负荷变化，多台制冷机组并联运行，并按照单机额定冷负荷的限制来控制冷机组的启停，出去停机的台数，冷负荷由未停机的制冷机组承担，从而达到节能的目的。

参考文献：

[1] 傅斌，赵炜.多台不同冷量冷水机组并联节能运行及控制[J].建筑热能通风空调，2008，27（2）：40-43。

变压器的并联运行分析 篇3

变压器的并列运行, 也即是将两台或多台变压器一次侧绕组同时接在某一电压等级的共母线上, 变压器的各二次绕组也均同时于另一电压等级公共母线相接, 以此来实现共同向负载供电。其意义是:当其中一台变压器出现故障时, 与其并列运行的变压器仍可继续运行, 以此来确保重要用户的正常不间断用电, 大大提高了供电的可靠性。其运行可参照图-1所示

另外由于用电负荷的季节性较强, 在一些用电负荷较低的季节可退出部分变压器的运行, 减少变压器空载所带来的损耗, 提高变压器运行效率, 同时可减少无功能磁电流, 改善电网功率因数, 以此来提高系统经济可行性。

2 变压器的并联运行条件

变压器并列运行有一定基础条件要求, 并非所有变压器都可实现并列运行, 要想是吸纳变压器并联首先应符合以下条件要求:

2.1 变压器的变比相同。变比相差太大, 其产生环流也就较大, 很容易造成变压器容量无法合理利用, 因此变压器变比相差应控制在±0.5%以内。

2.2 各并联变压器的连接组别应相同。

2.3 各并联变压器的短路阻抗标幺值应相等, 短路阻抗角应相等。实际并联过程中, 要求各台变压器的电流和额定电流间相差应在 (10%) 之内。

除此之外, 变压器并列运行中其容量比应控制在3:1之内。条件2.1和2.2的同时满足确保了变压器空载运行过程中不会有环流, 条件2.3则确保了负载分配与容量可以成正比。

3 变压器并联条件的分析

3.1 变比不等时的变压器并联运行

变比不同时, 多台变压器间就会产生回流, 进而增加变压器的附加损耗和变压器的出力。变比不等也即是变压器连接组别相同、阻抗电压标幺值相同, 但其变比不等, 也即是kIKI。当变比不等时, 两台变压器空载运行时, 会产生环流I (5) c, 可参见图-2。

环流的大小为:

式中UIN、UIIN分别为两台变的副边额定电压。

ZK I、ZKI分别为两台变折算到副边的短路阻抗。

根据磁势平衡关系, 此时, 原边不仅仅有空载电流, 还会增加一个与副边还流相平衡的原边环流。由于短路阻抗很小, 即使电压差很小, 也能产生较大的环流。进而影响变压器容量的合理利用, 增加变压器附加损耗, 因此并联变压器变比相差应控制在0.5%之内。

例有两台变压器并列运行, 连接组别均为Y, d11, 其额定容量SI=5600KVA, 变比KI=6.0/3.05KV;SII=3200KVA, 变比KII=6.0/3.0KV, ZKI*=ZKII*=0.55。根据参数得I2NI=612 (A) , I2NII=355.6 (A) , 副边的环流I2C=67.7 (A) 。环流占额定电流的百分比为:第一台11.1%, 第二台19%。

由上例不难看出, 由于变比的不同, 并联变压器所产生的环流占小容量变压器额定电流的19%。显然变压器空载时出现如此大的环流, 是不科学, 也不允许的。它占用了变压器的容量, 使得变压器的损耗增加, 导致变压器总容量不能充分利用, 使得变压器的运行不够经济。负载时每台变压器的实际电流, 分别为各自负载电流和环流的合成。由于变比不同而引起环流的存在, 使得变比大的变压器因电流过小, 很容易出现欠载问题, 反之变比小的变压器电流过小, 很容易出现过载问题。限制了变压器的输出功率, 使总容量得不到充分的利用。

3.2 连接组别不同时变压器的并联运行

变压器并联运行中阻抗和变比均相同, 而连接组别不一致时, 其运行过程中会出现环流问题。例如两台变压器分别为Y, y12和Y, d11的连接组。两台变压器原边接在同一母线上, 由此一次线电压相位相同, 参照图-3所示, 二次侧向对应的线电压的相位差则有30°

因变压器二次线电压相同, 由此不难得到变压器二次回路电压差为:

ΔU=U1ab-U2ab=2U2absin30°/2=0.52U2ab。以此不难看出, 在ΔU的作用下, 虽然变压器并列运行的二次侧绕组内没有接负载, 但其在回路中同样可以出现高出额定电流几倍的环流, 甚至烧坏变压器。因此, 即便阻抗和变比均相同, 但只要连接组别不同, 变压器就不能进行并联运行。

3.3 阻抗电压标幺值不等时变压器并联运行

3.3.1 阻抗电压标幺值不等时变压器的并联运行

变比及变压器连接组别均相同, 而阻抗变压标幺值不等时, 并联运行变压器二次回路不会出现环流, 但却会影响变压器之间负载的正常分配。变压器并联运行中负载分配与阻抗电压标幺值成反比, 即变压器的阻抗电压标幺值小则其负载分配值越大, 如果变压器的容量较小, 则将预先达到满载, 而并联运行中的另一台变压器则不能很好的被充分利用。可参照图-4所示:

由图可以得出:

由于两台变压器的额定电压相等,

从而INIZ NI=INIIZNII (2)

将式 (1) 与式 (2) 相比得:

式中II*、III*分别为两台变压器负载电流的标幺值;

ZKI*、ZKII*分别为两台变压器短路阻抗的标幺值;

式 (3) 可清楚的看出负载电流标幺值和阻抗电压的标幺值成反比。且变压器并联运行中阻抗电压标幺值不等, 将直接影响负载的正常分配, 进而无法实现满载的目的。

以两台并列运行的变压器为例, 其连接组别标号和电压比均相同, SN I=1 0 0 0 K V A, UK I=5.5%;SNII=1600KVA, UKII=6.5%。由以上参数计算可得:第一台变压器所分担的容量SI=1104 (KVA) , 第二台分担的容量SII=1496 (KVA) 。可以看出第一台变压器过载10.4%, 第二台变压器欠载6.5%。

由此不难得出, 若变压器并联运行中短路电压不相等, 其中短路电压数值小的变压器出现过载时, 就会引发短路变压数值大的变压器出现欠载的问题。为实现负载的合理分配, 向负载提供最大输出功率的运行情况只能是:阻抗电压标幺值小的那台变压器满载运行而其他变压器都欠载运行。这样变压器的容量得不到充分利用, 是不经济的。

3.3.2 阻抗电压标幺值相等而短路阻抗角不等的并联运行

由向量图所示, 变压器输出的总电流为I (5) (28) I (5) I (10) I (5) I即为几何和。由简化向量图知, 两台变压器短路阻抗角不等, 既φKI≠φKII。故I (5) I与I (5) I之间必有相位差φi=φK I-φKII。若两台变压器短路阻抗角相等, φi=0, I (5) I和I (5) I同相位, 变压器输出总电流为I=II+III, 既为算术和。比较上述两种情况, 前者输出总电流小一些, 变压器的容量的不到充分的利用。

一般情况下, 当两台变压器的容量相差越大, I (5) I与I (5) I之间必有相位差φi也越大, 输出的总电流就越小。所以要求并列变压器的容量控制在3:1的范围之内, 即要求变压器短路电压不能相差过大。参照图-5所示。

由以上分析可以得知, 变压器的并列运行必须满足下面一个条件:首先, 变压器的变比应相同;其次, 各并联变压器的连接组别应相同。最后, 各并联变压器的短路阻抗标幺值应相等, 短路阻抗角应相等。

参考文献

[1]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社, 2001.

[2]丁斗章.变频调速技术与系统应用.北京:机械工业出版社, 2005.

[3]马升群.变压器中压侧负荷分配不平衡分析[J].广西电力, 2009, 32 (6) :56-57.

不同容量变压器并联运行的实践 篇4

叶县属于典型的农业大县, 叶县供电区负荷呈明显峰谷状, 而且峰谷差不断扩大, 基于此种情况, 我县多座35KV变电站的变压器配置采用一大一小两台主变, 并不考虑并联运行, 母线运行方式采用单母线运行方式, 负荷高峰时投入大容量变压器, 负荷低谷时投入小容量变压器。随着叶县工业经济的崛起, 此种运行方式无法满足需要, 负荷的增加需要两台主变同时投入。由于变电站分段母线所带负荷的不均匀, 造成大容量变压器欠载, 小容量变压器过载的现象。为解决这一问题, 我局对不同容量变压器的并联运行进行了有益探索。实现了负荷的平均分配, 基本满足了供电需要。现对已实行的35kV娄庄变电站进行分析。

35kV娄庄变电站现有主变2台, 娄1#变型号为SZ9-8000/35, 娄2#变型号为SZ9-4000/35, 目前采用一用一备的运行方式。此种运行方式的弊端是, 第一, 在两台主变相互切换时, 需先将运行中的主变停运, 然后再投另一台主变, 造成停电次数及操作次数较多;第二, 不能满足日渐增长的用电负荷的需求。现进行两台主变并列运行分析。

1 并列运行的条件

接线组别相同电压比相等 (允许差5%) 短路电压相等 (允许差5%)

1) 接线组别相同

娄1#变、娄2#变的接线组别均为Y/ (35) -11接线。

2) 电压比相等 (允许差5%)

娄1#变、娄2#变的设计标准均为一次侧为35kv, 二次侧为10.5kv.

3) 短路电压相等 (允许差5%)

娄1#变Ud=7.61%、娄2#变Ud=7.3%, 二者相差4.25%<5%.

2 并列运行分析

由上述条件可以看出, 娄1#变、娄2#变符合并列运行的条件。以下做出具体分析:

在接线组别方面, 娄1#变、娄2#变可以完全满足并列运行的要求。

在电压比方面, 虽然娄1#变、娄2#变的电压比的设计标准相同, 但也可能因其制造上的各种原因而形成差别, 按照规定, 只要电压比差别在±0.5%的范围之内, 就可以认为电压比相等。在实际操作时, 必须将两台主变的调压分接头调至相同电压的档位, 由于娄1#变、娄2#变均为有载调压变压器, 有载调压开关均为7档, 且1-7档的电压也相等, 故须将娄1#变、娄2#变的有载调压开关调至相同档位即可。

娄1#变额定电流440A、娄2#变额定电流220A, 经计算可知, 娄1#变、娄2#变并列运行时的所带负荷电流比为1.9185:1, 略小于其额定容量比值2:1, 则在并列运行时, 短路电压较小的娄2#变先达到额定容量, 而短路电压较大的娄1#变达不到满负荷。根据计算, 娄1#变、娄2#变采取并列运行方式, 正常运行时的最大负荷电流约为642A, 其中娄1#变分配422A的负荷电流, 娄2#变分配220A的负荷电流。

综上所述, 娄1#变、娄2#变具备并列运行条件。

3 娄庄站主变电流分析

从下表可知1:00-7:00、娄2#变运行, 7:00-11:00娄1#变运行, 12:00-14:00需两台主变运行, 15:00-17:00娄1#变运行, 18:00-22:00需两台主变运行, 23:00娄1#变运行, 24:00娄2#变运行。

4 并列运行的益处分析

1) 可满足日渐增长的用电负荷的需求。

随着经济的发展, 娄庄站负荷增长迅速, 由于为典型农网负荷, 峰谷差较大, 在高峰时段12:00-14:00, 18:00-22:00, 一台主变运行已不能满足供电要求。必须两台主变运行, 同时娄庄站两段母线所带负荷不均匀, 影响主变出力, 必须两台主变并联运行。负荷小时停一台主变, 满足供电需要。

2) 较之10kV母线分段运行, 并列运行能够很大程度的减少主变损耗, 有利于经济运行。

变压器并联运行时可以大大降低变压器可变损耗 (铜耗) 因此可以减少主变损耗。

3) 在两台主变相互切换时, 可以做到不间断供电, 减少操作次数。

娄庄站所带负荷有平煤、神马卤水站, 对供电可靠性要求较高, 两台主变并联运行时不管故障或工作当两台主变切换时都可以实现对重要用户的不停电。同时减少停负荷的操作次数, 减少断路器的磨损, 提高断路器使用寿命。

变压器并联运行 篇5

变压器并联运行具有提高变压器运行经济性、供电可靠性,节约电能,实现节电增效等优点,广泛用于工矿企业和农村供电系统。本文分析中性点接地变压器在满足并联运行的4个技术条件(接线组别、变比、短路电压相同,容量比不超过3:1)的前提下实际运行中存在的不安全因素,探讨安全运行措施。

1 并联运行中的不安全因素

1.1 高压侧单相接触不良

小功率变压器常采用高压跌落保险来实现控制和保护。当并联运行的某台变压器单相高压跌落保险接触不良或烧断时,另一台变压器对应相为电源输出,此时故障变压器该相线圈成为负载。由于变压器低压侧单相短路内阻小,因此2台变压器对应相将因严重过负荷而受损。变压器正常运行时的低压侧单相线路简图如图1所示。

正常运行时,并联变压器对应相电流关系为:

例如,2台并联的S11-630/10 10/0.4kV变压器正常运行时,Z1=Z2,r0=0,E1=E2≈IZ。当1#变压器高压侧某相接触不良时,负载端电流及电压不变,2台变压器低压侧电流关系为:

2台变压器对应相低压侧电流变化情况见表1。

注：“-B表示A实际电流与设定方向相反。

由表1可知,随高压侧接触不良程度的增强,变压器对应相将产生环流,2#变压器对应相负荷电流不断上升。当变压器高压侧跌落保险单相断路时,低压侧单相线路简图如图2所示。

从图2可知,当E1=0时,由于r0≈0,Z1≪Z,I1=E2/(Z1+Z2)≈I2,因此I1相当于变压器低压侧单相短路电流,负载将缺相运行,2台变压器过负荷运行。

如某台变压器三相高压侧开路,低压总开关投入并联运行时,另一台变压器将出现典型的三相对称短路故障,其故障电流将达Ie/(Ud%)。

1.2 低压总开关单相接触不良

当低压总开关接触不良时,随负荷电流的增大及通电时间的延长,其接触电阻r0不断增大。当某台变压器低压开关单相接触不良时,由于E1≈E,因此其电流分别为(以图1为例):

当r0较小时,I1、I2变化不大;随着r0的增大,I1逐渐减小,I2逐渐增大。r0对电流分配影响见表2。

当低压总开关开路时,r0为无穷大,I1=0,I2=I。如果2台变压器的正常运行电流接近额定电流,那么该负荷电流将严重损坏变压器。低压总开关接触不良的单相线路简图如图3所示。

1.3 短路冲击

在低压线路中出现金属性短路故障,尤其是低压母线段出现三相对称金属性短路时,短路容量、短路电流为并联运行变压器同时短路产生的短路容量、短路电流之和,从电源至短路点的电气元件将承受数台变压器短路电流冲击。

例如,5台S11-1000/10 10/0.4kV变压器并联运行(如图4所示),变压器10kV侧为无限容量系统,其高压开关的出口短路容量为300MVA,短路点d在低压开关柜某600A出线开关的电源侧。为简化计算,忽略10kV线路和变压器低压母线侧线路的阻抗。

由图5可知,单台变压器独立运行的母线短路电流为32.2kA,容量为22.31MVA,折算到10kV侧的短路电流为1.29kA。5台变压器并联运行时,短路电流、短路容量分别为161kA、111.54MVA,折算到10kV侧的短路电流高达6.44kA。

1.4 中性线接触不良

按相关规定,三相四线制供电系统的中性线截面不小于相线的1/2,三相不平衡负荷小于额定负荷的25%。因此,当变压器并联运行且三相不平衡负荷大时,若某台变压器中性线断线,则其承载的电流将转移到其余变压器中性线上。

例如,2台S11-800/10 10/0.4kV变压器并联运行,按规定每台变压器的中性线截面应不小于150mm2。当三相不平衡负荷引起零线电流高达500A时(平均分配),每台变压器的零线电流约为250A,中性线单位面积载流量不大于1.67A/m2,符合设计要求。当某台变压器中性线因接触不良引起断线时,另一台变压器的中性线电流密度达到3.33A/mm2,高载流量将使中性线发热损坏或引起火灾;同时较大的零线电流将导致另一台变压器中性点电位偏移,使变压器负荷分配发生变化。

2 安全运行措施

为确保变压器并联运行的安全,需采用以下措施。

(1)正确选择开关设备的断流能力。变压器并联运行将引起变压器低压侧短路电流的增加,选型时应在计算并联运行短路电流的基础上,正确选择相应高低压回路开关设备的断流能力和电气元件的载流能力,确保短路条件下开关设备能可靠分断短路电流。如单台S11-800/10 10/0.4kV变压器的短路电流为20kA,2台并联运行时,其对应的低压总开关断流能力应不小于40kA,高压侧开关断流能力应不小于1.6kA。

(2)校核电气元件的动、热稳定性。变压器并联运行会增大系统短路容量和短路电流,对于高低压回路中的线路(架空线、电缆、母线)、线路器件(瓷并、横担、电缆固定支架、接线端子)、电流互感器、开关等,短路电流破坏力与电流的平方成正比。因此,选型时应重点校核电气元件的动、热稳定性,确保系统安全运行。如单台S11-800/10 10/0.4kV变压器运行的短路电流为20kA,当最大运行方式为3台变压器并联时,所选低压母线、开关、电流互感器等均应按60kA短路电流进行动、热稳定性校验。

(3)正确选择继电保护。根据变压器并联运行的特点,正确选择过负荷、短路速断、环流保护方式;合理确定最大、最小运行方式,计算短路参数和继电保护灵敏度,确定继电保护整定值。

(4)在日常管理中加强电气设备巡检,及时处理问题,预防事故发生。严格按照相关规范进行正常停送电和故障停电操作,防止误操作造成单相短路或三相对称短路。

3 结束语

变压器并联运行具有突出的技术经济优势,因而被工矿企业和农村变电工程广泛采用。通过提高设计质量和日常操作、维护管理,可确保并联变压器安全运行。

摘要：介绍了变压器并联运行时存在的高压侧单相接触不良、低压总开关单相接触不良、短路冲击、中性线接触不良等不安全因素,提出了确保变压器并联运行安全的技术措施。

关键词：中性点接地,变压器,并联运行,安全

参考文献

浅谈配电变压器的并联运行 篇6

1 变压器并联运行的条件

(1) 各变压器的电压比 (变比) 应相同:当变压器并联时, 由于变比相同, 使原、副边电压在数值上相等, 不会产生回路电压。当原边电压相等, 变比不同时, 在有负荷情况下, 由于循环电流的存在, 使变比小的变压器绕组的电流增加, 而使变比大的变压器绕组的电流减少, 会造成并列运行的变压器不能按容量成正比分担负荷。又由于变压器的循环电流不是负荷电流, 但它却占据了变压器的容量, 因此降低了输出功率, 增加了损耗。当变比相差很大时, 可能破坏变压器的正常工作, 甚至使变压器损坏。为了避免因变比相差过大产生循环电流过大而影响并列变压器的正常工作, 规定变比相差不宜大于5%。

(2) 阻抗电压百分比相等或接近相等:要使负荷按变压器容量成比例分配, 则变压器阻抗电压的百分比值应相等或接近。为避免因阻抗电压相差过大, 使并列变压器负荷电流严重分配不均, 影响变压器容量不能充分发挥, 规定阻抗电压不能相关10%。

(3) 联结组别相同:若两台变压器变比相等, 阻抗相等, 而联结组别分别为Y/Y0-12和Y/△-11, 将因为绕组电流存在30整倍数的相角差, 使环流成倍地大于额定电流, 会造成其差动保护、电流速断保护均不能动作跳闸, 而过电流保护不能及时动作跳闸时, 将造成变压器绕组过热, 甚至烧坏。

(4) 三相相序相同:并列变压器的一、二次母线间相序应一致, 否则将导致变压器联结级别不同的运行, 产生电势差及环流危害变压器。

(5) 容量比相近:各台变压器的额定容量应基本一致, 一般并列运行的变压器宜选用同一生产厂家、同型号 (容量) 的。当容量不同时, 其容量之比不超过3∶:1。因为不同容量的变压器阻抗值相差较大, 负荷分配极不平衡;同时从运行角度考虑, 当运行方式改变、检修、事故停电时, 小容量的变压器将起不到备用的作用。

2 变压器并联运行的实例分析

笔者曾参与某配电工程改造工作, 其中低压配电系统为油浸式变压器, 通过分析, 根据工程实际情况, 实现了变压器并联运行, 提高了供电可靠性, 通过合理调度减少变压器损耗, 节省电能。下面介绍其中一例。

2.1 变压器数据

由于商业增容, 原有一台1 0 k V、630kVA变压器不能满足供电需要, 根据负荷情况需多购置一台10kV、500kVA变压器。10, V配电母线采用单母线分段方式, 10kV母线段出线负荷分配难以调节均匀, 新增500, VA变压器供电母线负荷较少, 630kVA变压器供电母线段负荷较重, 须考虑变压器并联运行方式。

变压器名牌数据如下:

(1) Ⅰ#变压器数据:SCB9-630/10.5±2.5%/10kV, 阻抗电压uk=5.8%, 干式, 连接组别:Yyn0。

(2) Ⅱ#变压器数据:SCB9-500/10.5±2.5%/10kV, 阻抗电压uk=5.79%, 干式, 连接组别:Yyn0。

2.2 初步判断和计算

两台变压器型号、连接组别和变比相同;短路电压分别为5.8%和5.79%, 相差0.01%。符合并联运行主要的两个条件。核算变压器负荷分配情况:

假定总负荷S=1100kVA, 各变压器的负荷分配分别为:

各变压器的负荷率如下:

总负荷系数β=1100÷ (630+500) ≈0.973

可知, 两台变压器负荷率基本接近总负荷率, 可以认为并联运行后各变压器能够按照各自容量比例分配用电负荷, 两台变压器的并联运行是可行的。

2.3 实践结果

变压器投入运行前需进行多项测试, 但与变压器并联运行有关的测试主要是变压比测试和线圈连接组别试验。经测试验证, 基本符合并联运行条件, 可以实施并接。通过检测两段母线电压差为0, 合上低压母线联络断路器, 各变压器负荷分配比例基本与计算结果吻合, 并接运行成功。

3 变压器在运行中应该注意的问题:

3.1 变压器的保护装置应灵敏、可靠

(1) 容量800KVA及以下的变压器一般采用带熔断器的负荷开关保护, 熔断器熔体额定电流选取范围为变压器额定电流1.4～2倍。熔断器熔体绝不能用一般铜丝代替, 必须使用专用的合格产品, 才能实现对变压器的保护功能; (2) 容量1000kVA及以上的变压器一般采用带“三段式”保护的断路器保护; (3) 容量1000kVA以上的油浸式变压器安装有瓦斯保护, 轻瓦斯动作于信号, 重瓦斯动作于跳闸并发信号。大中型配电变压器还配备纵联差动保护, 干式变压器配备温度控制及保护等等; (4) 对保护装置要定期进行预防性试验, 确保动作灵敏、可靠。

3.2 保持通风散热, 掌握环境温度、季节性负荷变化, 及时调整变压器供电

(1) 环境温度变化对包括变压器在内电器设备的负载能力产生较大的影响。一般情况, 环境温度升高, 负载能力下降, 所以保持变压器散热通风是非常必要的。变压器在过负荷运行时, 其各部分的温升比额定负荷运行时升高, 过负荷越大, 温升越大。绝缘介质的老化与运行温度密切相关, 除事故等特殊情况控制短时过负荷外, 应尽量避免变压器长期过负荷运行。 (2) 停运的变压器投入使用前, 要做好检查工作, 确保符合并联条件才能投入并接状态。油浸式变压器要检查分接开关的位置是否与运行变压器相同;干式变压器要检查连接线位置是否与运行变压器相同;对于有载调压变压器要将选择开关调至电动位置, 并使两台变压器的分接位置一致, 严禁有载调压变压器的选择开关在自动位置进行并联运行, 否则会出现严重的设备事故。

4 结语

变压器并联运行 篇7

目前,对于SVG(动态无功补偿器)并联运行的研究较少,还处于理论阶段,尤其是变压器并联运行情况。变压器并联运行后,2台变压器负荷侧的无功不再相互独立,而是根据负荷的大小时刻进行着相互流动。这样,每台变压器二次侧所安装的无功补偿装置相互之间就会存在互联,此种SVG拓扑运行在一定程度上相当于传统的装置并联运行。由于2台变压器间负荷能量的流动,负荷侧的SVG装置间会形成一定的环流,引起无功互补震荡,使装置长期处于重负荷状态,对装置的稳定运行构成威胁。

由于受并联运行的变压器间能量流动的影响,SVG又为动态的补偿装置,再加上采样普遍采用分别采集各自对应的变压器二次侧电流,所以2台装置很难做到采集和输出的完全同步,这会直接影响SVG装置的谐波治理效果,甚至引起谐波放大导致装置电流发散,使装置运行崩溃。

虽然目前大部分SVG装置已通过阻抗匹配设计电抗器参数、改进控制策略、特征次谐波补偿等技术手段解决了在谐波补偿时出现放大的问题,但对于变压器并联运行等特殊工况的谐波的治理问题,SVG装置大都易出现电流发散的情况而导致谐波治理失败。

2 变压器并联运行SVG控制方案分析

在多台变压器并联运行工况下,大都采用每台变压器各挂1台无功补偿及谐波治理装置的方法。各台SVG装置之间因变压器二次侧通过母联之间的能量流动不再相互独立。各台SVG在一定意义上相当于并联运行,但又有区别于传统的并联运行。传统的并联运行采集的信号为同一段母联的电流信号,而变压器并联则采集的为不同段母联的电流信号,所以这给SVG的控制上带来了一定的难度。

目前,常用的并联运行控制方式有集中控制、主从控制、分布式互联控制、无互联线独立控制。集中控制方式,就是所有SVG模块的指令电流都由一个集中控制器给出,这种方法能解决环流问题,但不能实现冗余,一旦控制器出现故障,整个系统将会瓦解,可靠性能降低。主从控制方式就是对装置进行主机、从机分配设置,安装主机的控制策略来确定每台装置的输出情况,这种方式在一定程度上可以解决环流震荡问题,但对控制系统要求比较高,若主机故障则不能实现冗余。分布式互联控制方式,就是分散化和独立化的并联控制方式,各台SVG没有完全的依赖性,可靠性比较高,实现了冗余,属于无主从式,这种策略比较受用,但是实现起来比较困难。无互联独立控制方式,SVG之间没有互联线,是真正意义上的独立,它能在不同容量SVG之间与公共电网间实现并联运行控制及负载均分控制。这种方式实现的同步和均流控制仅仅依赖于各SVG本身的控制策略,安装方便,可靠性高,容量的扩展方便。但由于没有各SVG间的信息,导致均流实现起来困难,无互联线控制在实际的应用中还存在一定的缺陷。

基于以上常用的并联运行控制方式,结合变压器并联运行工况下无功补偿及谐波治理过程中所遇到的问题,本项目提出了一种简化的分布式互联控制,既避免了传统分布式互联需要复杂逻辑控制的难题,使分布式互联的优点在变压器并联运行下多台SVG无功补偿装置特殊并联运行得以发挥实现,又解决了多台SVG无功补偿装置之间产生补偿震荡及电流发散等问题,具有很好的理论及实践意义。

该种简化分布式互联方法,在原有连接方式上增加了各台变压器二次侧电流之和的采样和母联开关的状态信号采集以及每台SVG装置的开关机状态信号。以2台变压器为例,连接方式如图1所示。将604段馈线柜和602段馈线柜的CT叠加信号分别送入2台SVG装置采样输入端,这样2台SVG既可以采集到各自对应变压器的二次侧母线电流,又可以采集到2台变压器二次侧母线电流之和(即变电所所有负荷电流)。将2台变压器母联的状态信号引入2台SVG,使每台SVG都可以判断2台变压器并联运行与否。并且将SVG装置1的高压断路器状态信号引入SVG装置2,将SVG装置2的高压断路器状态信号引入SVG装置1,这样每台SVG装置都可以判断另外的SVG装置工作与否。该种优化的简化互联方式,SVG装置之间仅需检测一些状态信号即可,不需要复杂的通讯控制,在一定程度上解决了SVG之间分布式互联实现难度大的问题。

该种简化互联方式的控制流程如图2所示。当2台变压器并联运行时,通过采集2台变压器二次侧和电流来计算所需补偿无功与谐波的全部容量,每台SVG各自补偿2台变压器二次侧所需容量总和的1/2。这样,在控制系统中谐波补偿系数就会被减半,也能有效地减少谐波放大情况,使补偿系统更趋于稳定。当有1台SVG故障时,正常运行的SVG补偿2台变压器二次侧所需的全部容量。这样既消除了因采集不同母段电流和变压器间母联能量流动引起的SVG装置间控制失步及无功补偿震荡问题,还实现了冗余控制,当1台装置故障,另外1台装置可以正常运行。当2台变压器独立运行时,每台SVG正常补各自段变压器二次侧所需全部容量。

采用该种简化的分布式互联及其控制方式后,2台SVG装置在变压器并联运行工况下发出的无功及谐波电流如图3所示。

可以看出,2台SVG的装置电流大小及相位基本一样,有效地消除了2台SVG之间无功补偿互补震荡及其电流发散等问题,这对于变压器并联运行工况下的无功补偿与谐波治理问题具有重要的意义。

3 结语

变压器并联运行采用简化分布式互联方法,即在原有连接方式上增加了各台变压器二次侧电流之和的采样和母联开关的状态信号采集以及每台SVG装置的开关机状态信号。采用该种简化的分布式互联及其控制方式后,2台SVG装置在变压器并联运行工况下发出的无功及谐波电流大小及相位基本一样,有效地消除了2台SVG之间无功补偿互补震荡及其电流发散等问题,这对于变压器并联运行工况下的无功补偿与谐波治理问题具有重要的意义。

参考文献

[1]顾永辉.煤矿电工手册[M].北京:煤炭工业出版社,1999

水泵并联运行流量特性分析 篇8

1 水泵并联运行流量变化的分析

1.1 同型号、同水位水泵并联台数对流量增量的影响

同型号水泵并联, 可以通过改变开启水泵台数的不同, 来达到进行系统流量调节的目的, 因此在设计中被广泛采用, 但是, 对于一个确定的管路系统来说, 不能简单的理解为并联的水泵台数增加一倍流量就会增加一倍。

如两台同型号水泵在一个吸水池中抽水, 两处吸口到交汇处的管径相同, 各泵通过的流量为Q/2, 因此两台泵并联的结果是, 在同一扬程下流量的叠加, 用等扬程下流量叠加的方法绘制两台水泵并联后的特性曲线B, 见图1。同型号、同水位水泵三台并联原理与两台水泵相同, 特性曲线可用一条等值水泵的C曲线来表示。

如图所示, 曲线A、B、C分别为单台、两台、三台并联运行时的特性曲线。曲线∑h为管路特性曲线, 由图1可以看出, 曲线A、B、C与曲线∑h相交于A’、B’、C’, 不但两台水泵运行时, Q不等于2Q, 而且三台水泵运行时Q也不等于3Q, 同时三台水泵并联时的流量增量小于两台水泵并联时的流量增量即ΔQ3<ΔQ2。

如果在继续增加并联水泵的台数量, 则可能出现多台并联运行与单台运行相比, 流量增加很少的情况。

1.2 不同型号的两台水泵在相同水位下并联的流量增量

两台不同型号水泵在同一个吸水池中抽水, 泵的特性曲线不同, 管道中水力不对称因此一开始不能用等扬程流量叠加原理, 但泵Ⅰ与泵Ⅱ所以能并联工作, 在管路汇集处B处的测压管水头相等, 这样, 如图2所示, 先绘出Q-∑hABQ-∑hBC曲线, 然后按折引特性曲线法将泵Ⅰ、Ⅱ的性能曲线上, 相应地扣除水头损失∑hAB∑hBC, 得到虚线所示Ⅰ’Ⅰ和Ⅱ’, 它们表示两台水泵都折引到B点工作时的性能, 这样就可以采用等扬程流量叠加原理, 绘出总和特性曲线 (Ⅰ+Ⅱ) ’, 犹如一台等值水泵的性能曲线, 它与后段管道系统的特性曲线的交点E对应的流量QE, 即为两台水泵并联工作的总流量。

2 管道系统特性曲线对流量增量的影响

管道系统特性曲线对流量增量也有很大的影响, 如图3所示曲线∑h1、∑h2分别为两种不同情况管道系统的特性曲线, 曲线A、B、C分别为同型号、同水位的一台、两台、三台水泵并联运行的特性曲线, 由图可以看出, 曲线∑h1、∑h2和曲线A、B、C相交于点A1、A2;B1、B2;C1、C2, 两台水泵并联流量增量ΔQ12>ΔQ22三台水泵并联流量增量ΔQ13>ΔQ23, 因此管道系统特性曲线越平坦 (管路阻抗越小) 越适宜于水泵的并联工作, 减小管路系统的阻抗, 可以提高水泵并联流量的增量。

3 泵的特性对流量增量的影响

如图4所示, 同型号A型水泵3台并联运行时的特性曲线为A1、A2、A3曲线较为平坦, 同型号B型水泵3台并联运行时的特性曲线为B1、B2、B3曲线较为陡峭, A1与B1相交一点S, 假设管路特性曲线一定, 并通过S点, 泵的特性曲线与管路特性曲线的交点分别为A1`A2`A3`;B1`B2`B3`, 两台A型水泵并联与两台B型水泵并联相比, 流量增量ΔQA2<ΔQB2, 三台A型水泵并联与三台B型水泵并联相比, ΔQA3<ΔQB3, 这说明泵的特性曲线越陡峭 (比转速越大) , 流量增量越大, 越适宜于并联工作。反之泵的特性曲线越平坦 (比转速越小) , 越适不宜于并联工作。

4 分析结果

通过以上的分析可知, 水泵并联运行时的流量增量即与并联数量有关还与管道系统的特性曲线和泵自身的特性有关, 要增大泵的并联流量必须从上面的三个因素综合考虑在进行系统设计时, 若想增加流量不可以只从增加并联水泵的数量来考虑, 随着并联水泵数量增加, 流量增量却在逐渐减少, 因此单靠增加并联水泵的方法来增加流量的设计思路是不宜采用的。

循环水系统管路设计时应尽量减少管路系统的阻抗, 来提高水泵并联流量的增量, 这也是系统设计时必须考虑的一个主要因素, 如通过合理的布置管道走向, 力求做到使管道短少, 减少弯头的数量, 在兼顾经济性的同时, 适当增加管径以降低介质流速等措施, 减少管路系统的阻抗。

从泵的特性对流量增量的影响方面看, 为了增大并联水泵流量, 应尽量不要选用性能曲线平坦的水泵。

多台水泵并联工作时各泵的工况与各泵单独工作时的工况点相差较大, 选泵应兼顾两种工况, 使水泵均在高效区工作, 如果所选的水泵是以经常单独运行为主, 那么并联工作时, 要考虑个单泵的流量是会减少的, 扬程是会提高的, 如果设计时选泵是为了水泵经常并联运行的情况, 泵单独运行时, 相应流量将会增加, 轴功率也会增大, 无论流量增量变大或变小, 只要超过水泵高效区工作, 就会产生汽蚀对泵造成危害。

5 结语

循环水系统水泵并联设计选型时, 应尽量不要选用性能曲线平坦的水泵, 管路设计尽可能减少阻抗, 并且不能只考虑并联工况, 必须校核单台泵运行工况, 流量是否满足调节需要, 以及是否有超载的可能。应尽量使泵的并联运行和单台运行时都在高效区工作。

在对旧泵房挖潜、扩建时必须同时考虑旧管道的阻抗, 并经过经过并联工况的分析计算后, 才能确定能否通过增加并联水泵台数来增大流量, 以满足设备供水量需求。

摘要：本文通过对循环泵站水泵并联运行流量增量的分析, 指出了水泵并联流量特性及影响水泵并联流量增量的主要因素, 为循环水系统水泵并联设计及泵站的经济、可靠运行提供了参考。