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对变压器并联运行条件的分析


2017-04-28 10:31   点击:41
                        

  1.联结组别对变压器并联运行的影响

  组别不同的变压器,虽满足1、3条,但两变压器二次侧电压相位至少差30度.

         (1)

  由产生很大的环流,可能损耗变压器线圈。这是绝对不允许的。

  2.变比不等对并联运行的影响

  当两台变压器联结组相同、并联运行时,为便于分析,采用归算到二次侧的简化等效电路:

图1归算到二次侧的简化等效电路

  由电路定律得:

                   (2)

                   (3)

                      (4)

  求解得:

       (5)

       (6)

  每台变压器内流过的电流包括两个分量,第一分量为所分担的负载电流,第二分量是由于两台变压器的电压比不同引起的环流Ic

  电压比引起的Ic

                   (7)

  仅与有关。与负载大小无关;

  只  3.短路阻抗不同时的负载分配

  设这两台并联运行的变压器联结组相同,变比相等,但是阻抗的标幺值不等,这样,从图可知:

                      (8)

  用标幺值表示:

                      (9)

  负载电流的标幺值与其短路阻抗的标幺值成反比.由于短路阻抗角相差不大,短路阻抗角的差别对并联变压器的负载分配影响不大,因此上试可以写成标量的形式,即:

                         (10)

  设变压器负载运行时二次侧电压U2=U2N保持不变,则负载系数:

           (11)

                         (12)

  上式不难推广到多台变压器并联运行的情况。

  设有n台变压器并联运行,额定容量为SN1,SN2,…,所带的总负荷为S,

                        (13)

  对于j台变压器

           (14)

  例1 有两台额定电压相同的变压器并联运行,其额定容量分别为 ,短路阻抗为

  不计阻抗角的差别,试计算

  (1)两台变压器电压比相差0.5%时的空载环流:

  (2)若一台变压器为Y,y0联接,另一台为Y,d11联结,问并联时的空载环流.

  解:

  以一台变压器的额定容量作为基值,在电压比相差不大时,可以证明,以第一台变压器的额定电流作为基值时,环流的标幺值为:

  式中,k为平均电压比, 为电压比差的标幺值,

  于是: 

  即环流为第I台变压器额定电流的3.86%。

  (2)上式中的,实质是空载时第一台变压器和第二台变压器的二次电压差。当Y,y0与Y,d11并联时,二次空载电压的大小相等,但相位差30度,其电压差

   

  于是环流为:

  

  即空载环流达到变压器额定电流的4倍,故不同组号的变压器绝对不允许并联运行。

  例2 上例的两台变压器,若组号和电压比均相同,试计算并联组的最大容量。

  解: 

  阻抗标幺值小的先达到满载,即

  第一台变压器的阻抗标幺值小,故先达到满载,

  当时,

  不计阻抗角的差别时,两台变压器所组成的并联组的最大容量为:

  并联组的利用率为:

  若则第二台先达到满载即:

  容量小的变压器有较大的阻抗标幺值可提高并联组的利用率。

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