变压器的并列运行分析 -管理资料

管理资料 时间:2019-01-01 我要投稿
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    0 引言

    在发电厂和变电所中,变压器是重要电气设备,为了提高供电的可靠性和灵活性,减少能量损耗,保证经济运行,通常将二台或数台变压器一次侧以及二次侧同极性的端子之间通过同一母线分别互相连接的方式来运行,

变压器的并列运行分析

。其意义是:当一台变压器发生故障时,并列运行的其它变压器仍可以继续运行,以保证重要用户的用电;或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器,再将要检修的变压器停电检修,既能保证变压器的计划检修,又能保证不间断供电,提高供电的可靠性。又由于用电负荷季节性很强,在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行,这样既可以减少变压器的空载损耗,提高效率,又可以减少无功励磁电流,改善电网的功率因数,提高系统的经济性。但是,变压器并列运行应同时满足下列条件:①变压器变比相同(允许有±0.5%的差值);②变压器的短路电压相等(允许有±10%的差值);③变压器的接线组别相同。除满足以上三个条件外,对于并列运行变压器容量比一般不超过3:1。

    2 变压器并列运行条件分析(下面结合某一变电站进行分析)

    2.1 某一变电站两台变压器技术参数及电气主接线:

    变压器的技术数据

    变压器分接开关各档位对应表

    2.2 不满足变压器并列运行条件分析

    2.2.1 变压比不同时的变压器并列运行分析 当并列运行变压器的接线组别相同、短路电压相等,而变比不等时,那么并列运行变压器的二次电压不等。当两台变压器空载时,二次回路就会有电压差,因此而产生环流Ic。变比相差越大,产生环流也越大,影响变压器容量的合理利用,所以并列变压器变比相差必须限制在0.5%之内。

    式中:ZdL1、ZdL2分别为两台变压器的短路阻抗;

    Ue1、Ue2分别为两台变压器的二次额定电压;

    若两台变压器中第二台的容量大,即Ie2>Ie1

    式中UdL1、UdL2分别为两台变压器的短路电压

    以上述变电站为例:设1#主变档位为I档,2#主变档位为I档:

    由于S1=S2=6300KVA则

    因此上述变电所两台主变变比不等时,产生环流

    以上计算可知,上述两台变压器变比不等相差2.5%时,产生环流可达额定电流的17.8%。2. 4. 1容量相同的变压器技术特性优劣的判定 若有A、B两台容量相同的变压器,其参数为:PAO、PAK、IA0%、UAK %、PBO、PBK、IB0%、UBK %,每台变压器功率损失率计算公式同(2-3)式。由于环流在变压器空载时便存在,它占据了变压器的容量,增大了变压器损耗,不能使所有并列运行的变压器都带上额定负荷,结果使变压器的总容量不能充分利用。但每一个区内,广播扬声器的总功率不能太大,须同音频矩阵和功放的容量相适应。

    2.2.2 短路电压不等时变压器并列运行分析 当并列运行中的变压器接线组别和变比都相同,而短路电压不等时,变压器二次回路不会产生环流,但会影响两台变压器的负荷分配。一个景点区域的游径网络能否发挥有效的作用,也就是它能不能很好地疏导客流,能不能成功地避免游径阻塞或是空闲无用这两种极端状态,关键取决于该游径网络的连通程度高低和客流容量大小两个因素。

    从两台并列运行变压器简化等值电路图可以看出:

    I1ZdL1=I2ZdL2即负载电流与短路阻抗ZdL成反正

    由于Ue1=Ue2 则Ie1Ze1=Ie2Ze2

    式中I*1、I*2两台变压器的负荷电流相对值;所以,当固定变压器运行时,可通过调整负荷来降低ΔP%. 2. 2. 3变压器无功功率消耗和消耗率的负载特性 变压器无功功率消耗ΔQ的基本公式为: ΔQ=Q0+ 2Qk (2-8) 为衡量变压器传输单位有功功率时消耗的无功功率,便提出无功消耗率的公式: ΔQ%=ΔQ/ Q1*100% (2-9) 2. 3变压器无功功率的经济运行 由于变压器的变压过程是借助于电磁感应完成的。

    Z*dl1、Z*dL2两台变压器的短路阻抗相对值,数值与短路电压相等。根据“规范”要求,紧急广播功放的额定输出功率应是广播扬声器容量最大的三个分区中扬声器容量总和的1.5倍。

    从上式说明,负载电流的相对值与短路电压成反比,由于短路电压不等,所以负载电流相对值不等,并且说明短路电压不等的变压器并列运行,不能同时达到满载。由于变压器台数多,总容量大,所以在广义电力系统(包括发、供、用电)运行中,变压器总的电能损失占发电量的10%左右,

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    如上述某变电站,1#主变UdL1=7.44%,2#主变UDl2=7.81%,

    则两台变压器短路电压不等,根据I*1Z*dl1=I*2Z*dL2代入有关数据

    由此可见,当短路电压数值大的变压器满载时,短路电压数值小的变压器会过载。因此,变压器是一个感性的无功负载。为使负荷合理分配,在两台变压器短路电压相差不超过±10%的情况下,可选择容量大的变压器短路电压小些,一般要求并列变压器容量比不宜超过3:1,也就是限制了变压器的短路电压相差值不至过大。阻抗比和变压器的容量有关,容量在560~7500KVA之间,Kxr≈5~10. 变压器空载功率因数公式为: cosΦ0=P0/S0 (2-12) 由于变压器是个感性负载,其空载功率因数很低,一般变化范围为cosΦ0=0.05~0.2.变压器容量越大,cosΦ0越小。

    2.2.3 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变比和短路电压相同,而接线组别不同时,变压器并列运行的回路中会产生环流。网络有效性指标正是将这两个因素统一起来考虑,也就是将景观格局与功能结合起来考虑,结合了环境容量的概念,量化描述游径在客流量达到最大时的使用状况,为研究游径建设活动与环境影响之间的关系,以及游客规模控制和旅游活动的管理等提供了重要的指标和依据。绕组接线组别不同的变压器并列运行时,同名相电压间的位移角φ等于连接组号N之差乘以30°

    则φ=(N1-N2)30°

    如果并列运行变压器容量相同,短路电压相等,而只有接线组别不同,则产生环流

    例:当30°时短路电压为UdL=7.44%时

    只有在故障情况下,才允许短时通过这样大的电流,由此可见,在作用下,并列运行变压器的二次绕组内虽然没有接负载,但在回路中也会出现几倍于额定电流的环流,这个环流会烧坏变压器。按照“规范”的要求,功放的容量(相当于额定输出功率)一般应按下式计算: P=K1 xK2x∑P0(2) P——功放设备输出总电功率(w) P0——每一回路(相当于分区)同时广播时最大电功率 P0=Ki~Pi P1——第i分区扬声器额定容量 Ki——第i分区同时需要系数: 服务性广播客房节目,取0.2—0.4 背景音乐系统,取O.5~0.6 业务性广播,取0.7-0.8 火灾事故广播,取1.0 K1——线路衰耗补偿系数:1.26-1.58 K2——老化系数:1.2~1.4 备用功放计算 如果是背景音乐系统,广播功放的额定输出功率应是扬声器总功率的1.3倍左右。因此接线组别不同的变压器绝对不能并列运行。◎回路数量确定 紧急广播按楼层划分线路 在同一楼层中,着火区域不同区间、电梯、楼梯、室外可以作为1个独立的回路设置。

    根据变压器并列运行条件,上述变电站两台主变符合三个条件可并列运行:①变压器的接线组别相同,均为Ynd11;[论文关键词]变压器 运行方式 节能 [论文摘要]电力变压器作为电力系统电压变换的主要设备,被广泛应用于输电和配电领域,变压器容量的选择直接影响到电网的运行和投资。②变压器变比相同(通过有载调压实现);根据(11)式可得: ΔUK%=(5.64-5.52)/5.56*100%=2.15%<5% 因此,2#和3#主变满足并列运行的短路电压差值的要求。③变压器的短路电压相等(相差+4.7%<+10%),且容量相等。jp 是最小损失率ΔP%的负载系数,称为有功经济负载系数。

    3 n台变压器并、解列运行的经济点计算

    运行中的变压器损失可分成铁损和铜损。本文将先分析主回路及计算,论述其工作原理,接着讲解各个控制单元,本系统的控制线路采用速度、电流、双闭环调速系统。一般说来,铁损基本不变,但铜损随着负荷电流的平方而变化。一、容量相同、短路电压相同的变压器并列经济运行方式 容量相同、短路电压相同,也就是说,在多台变压器并列运行时,认为负载分配是均匀的、相等的。因此,在一定负荷下,多并列运行一台变压器的总铁损增加而铜损将减少。在额定负载条件下,变压器的无功功率消耗和有功功率损失之比为: Kxr=ΔQe/ΔPe=(Q0+Qk)/(P0+Pk) (2-10) Kxr=[(I0+Ie)2 Xm+Xk]/ [(I0+Ie)2 rm+rk] (2-11) Kxr ——阻抗比 ΔQe、ΔPe ——变压器自身无功消耗和有功损失 Xm 、rm ——变压器励磁回路感抗和电阻 Xk ——变压器额定负载下的漏磁感抗和 rk ——变压器短路电阻 Kxr变压器总的电抗和总的电阻之比,其值大小代表变压器感性强度。。变压器并、解列的经济点按下列公式计算:。因变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同,所以上述参数各不相同。

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