一、 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件

　　變壓器并聯(lián)要安全運(yùn)行,必須滿足以下條件;如果不符合條件,并聯(lián)運(yùn)行將會(huì)引起安全事故發(fā)生。它要求空載時(shí),并聯(lián)線圈間不應(yīng)有循環(huán)電流流過(guò);帶負(fù)載時(shí),各變壓器的負(fù)荷應(yīng)按容量成比例地分配,使容量能得到充分利用。在日常運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)并聯(lián)線圈間的循環(huán)電流(也就是環(huán)流),對(duì)變壓器損害是非常大的。為了消除環(huán)流,實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行,就必須滿足以下條件:
　　1.接線組別相同。如果接線組別不同的兩臺(tái)變壓器并聯(lián),二次回路中將會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的電壓差。由于變壓器內(nèi)阻很小,將會(huì)產(chǎn)生幾倍于額定電流的循環(huán)電流, 使變壓器燒壞。

　　2.電壓比相等。如果變壓比不同的兩臺(tái)變壓器并聯(lián),二次側(cè)會(huì)產(chǎn)生環(huán)流,增加損耗,占據(jù)容量。要在任何一臺(tái)都不會(huì)過(guò)負(fù)荷的情況下,才可以并聯(lián)運(yùn)行。為了使并聯(lián)的變壓器安全運(yùn)行,我國(guó)規(guī)定并聯(lián)變壓器的變壓比差值不得超過(guò)±0.5%(指分接開(kāi)關(guān)置于同一檔位的情況)。

　　3.阻抗電壓的百分?jǐn)?shù)相等。如果兩臺(tái)變壓器的阻抗電壓(短路電壓)百分?jǐn)?shù)不等,則變壓器所帶負(fù)載不能按變壓器容量的比例分配。例如,若電壓百分?jǐn)?shù)大的變壓器滿載,則電壓百分?jǐn)?shù)小的變壓器將過(guò)載。只有當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器任何一臺(tái)都不會(huì)過(guò)負(fù)荷時(shí),才可以并聯(lián)運(yùn)行。一般認(rèn)為,并聯(lián)變壓器的短路阻抗相差不得超過(guò)±10%。通常,應(yīng)設(shè)法提高短路阻抗大的變壓器副繞組電壓或改變變壓器分接頭位置來(lái)調(diào)整變壓器的短路阻抗,以使并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容量得到充分利用。

　　4.容量比不超過(guò)3∶1。這樣就限制了變壓器的短路電壓值相差不致過(guò)大。由于不同容量的變壓器,其阻抗值相差較大,負(fù)荷分配不平衡,同時(shí)從運(yùn)行角度考慮,小容量變壓器起不到備用作用,所以容量比不宜超過(guò)3∶1。但是,在兩臺(tái)變壓器均未超過(guò)額定負(fù)荷運(yùn)行時(shí),容量比可大于3∶1。正常情況下,容量大的變壓器短路阻抗應(yīng)小于容量小的變壓器的短路阻抗。為使變壓器二次電流在相位上相同,需要各臺(tái)變壓器短路阻抗的阻抗角相等。只有二次電流在相位上相同,才能使各變壓器合理地利用。因?yàn)榭傠娏鳛榉蛛娏髦��?在總電流一定的前提下,只有當(dāng)分電流相同時(shí)其值最小。很明顯,若相角不同,即使分電流很大,總電流不一定很大,因總電流并不是分電流值的代數(shù)相加。在變電站,會(huì)遇到電度表記錄總表和分表數(shù)不一致,就是這種情況。

　　二、合理配置變壓器并聯(lián)運(yùn)行方式

　　變壓器在運(yùn)行中本身就會(huì)損耗,并聯(lián)越多,損耗就越大。變壓器臺(tái)數(shù)要根據(jù)用戶在實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷的變化來(lái)調(diào)整。(1)當(dāng)負(fù)荷下降到一定程度,切斷一臺(tái)變壓器運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì);(2)當(dāng)負(fù)荷增加到某種程度,則可能是投入一臺(tái)較為經(jīng)濟(jì)。是否經(jīng)濟(jì)是以變壓器損耗多少來(lái)衡量的。

　　變壓器損耗有兩種:一種是銅損,另一種是鐵損。在正常運(yùn)行狀態(tài)下,鐵損幾乎不變,稱不變損耗;銅損則隨負(fù)荷電流的平方而變化,又稱可變損耗。而損耗與負(fù)荷的關(guān)系是,在不變損耗和可變損耗相等的條件下,變壓器的效率最高,變壓器在這樣的負(fù)荷下運(yùn)行最經(jīng)濟(jì),即在此負(fù)荷下,其產(chǎn)生的銅損等于鐵損。變壓器的損耗,按其性質(zhì)分為有功損耗和無(wú)功損耗。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來(lái)確定幾臺(tái)變壓器并聯(lián)投入時(shí),必須考慮到變壓器內(nèi)的有功損耗和無(wú)功損耗,因?yàn)楣��?yīng)無(wú)功也會(huì)引起有功損耗,設(shè)備消耗的無(wú)功功率是電力系統(tǒng)供給的,無(wú)功功率的存在,會(huì)使得系統(tǒng)中的電流增大,從而使電力系統(tǒng)的有功損耗增加。

　　計(jì)算設(shè)備的無(wú)功損耗在電力系統(tǒng)中引起有功損耗增加量,因此,引入一個(gè)換算系數(shù),即無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量,也就是電力系統(tǒng)多發(fā)送1kVar無(wú)功功率時(shí),將在電力系統(tǒng)中增加有功損耗kW數(shù),其符號(hào)為kq,單位為kW/kVar,對(duì)于變電所,kq=0.02～0.15,把無(wú)功損耗折算成有功損耗。

　　在數(shù)臺(tái)并聯(lián)變壓器的情況下,確定不同負(fù)荷時(shí)投入運(yùn)行的變壓器,下面分兩種情況分析:

　　1.當(dāng)并聯(lián)的各臺(tái)變壓器型號(hào)和容量相同時(shí),不同負(fù)荷情況下該投入運(yùn)行的變壓器臺(tái)數(shù),可按下列公式確定:

當(dāng)負(fù)荷增加為:

　　S>Sn

　　則應(yīng)將并聯(lián)運(yùn)行的n臺(tái)變壓器再增設(shè)一臺(tái)較為經(jīng)濟(jì)。

　　若負(fù)荷減少為:

　　S

　　則應(yīng)將并聯(lián)運(yùn)行的n臺(tái)變壓器切除一臺(tái)較為經(jīng)濟(jì)。

　　當(dāng)總負(fù)荷下降時(shí),滿足下式則應(yīng)解列一臺(tái),即:

　　QO=I0%Sn×1/100 Qk=Vk%Sn×1/100

　　式中S——變壓器的總?cè)萘?kVA)

　　Sn——每臺(tái)變壓器的額定容量(kVA)

　　N——運(yùn)行中的變壓器臺(tái)數(shù)

　　PO——空載有功損失(kW)

　　QO——空載無(wú)功損失(kvar)

　　IO%——空載電流

　　PK——短路有功損失(kW)

　　QK——短路無(wú)功損失(kvar)

　　VK%——百分阻抗

　　K——無(wú)功電力經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(其數(shù)值對(duì)于區(qū)域線路供電的110～35 kV降壓變電站的變壓器可取0.06～0.1,對(duì)于安裝在發(fā)電廠的變壓器可取0.02)。

　　2.當(dāng)并聯(lián)的各臺(tái)變壓器型號(hào)和容量不同時(shí),不同負(fù)荷情況下該投入的臺(tái)數(shù),則可由查曲線的方法確定。在這種情形下,各變壓器的鐵損不一定相等,負(fù)荷分配比較復(fù)雜,很難用一個(gè)公式?jīng)Q定。一般實(shí)用的辦法是將每臺(tái)變壓器的總損耗與負(fù)荷的關(guān)系做出曲線,把合起來(lái)幾臺(tái)變壓器的總損耗和負(fù)荷的關(guān)系也做出曲線, 放在一個(gè)坐標(biāo)中,縱坐標(biāo)P表示損耗(kW),橫坐標(biāo)S表示負(fù)荷(kVA)。多少負(fù)荷下該投入幾臺(tái)變壓器,就看在該負(fù)荷下投入幾臺(tái)變壓器時(shí)損耗最小,這可從查相應(yīng)于該負(fù)荷的最低曲線得到。規(guī)程上還規(guī)定為了減少一晝夜中的操作次數(shù),停用變壓器的時(shí)間一般不少于2～3h。