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變壓器并列運行的那些很好的電氣技術

2019-10-23 09:38:53

并列運行的那些很好的電氣技術

變壓器是電力系統中最重要的電力設備,一般都是長時間運行。為了使變壓器安全經濟運行,提高運行的可靠性,一般讓兩臺或兩臺以上的變壓器并列運行。

變壓器的并列運行,是一個復雜的計算過程,它的本質是提高變壓器的總容量。但是變壓器在并聯運行時,并不是簡單把二側連接到一塊。變壓器并聯運行之前,一定要認真檢查確認變壓器的銘牌,看是否符合并列運行的基本條件。變壓器并列運行的條件是:
1、接線組別相同。
2、變比相同,差值不超過±0.5%。
3、短路電壓相同,差值不超過±10%。
4、兩臺變壓器容量比不超過3:1。
變壓器的并聯運行,是“電源”的并聯運行,其復雜程度遠遠大于負載的并聯運行。如果變壓器不符合并聯條件而強行并聯在一起,兩臺變壓器之間會出現很大的“環流”,不但浪費電能,而且帶來極大的安全隱患。
另外,變壓器并列運行時,由于它們的阻抗是并聯的,總阻抗將減小,該系統的短路電流將大大增加,對上游的開關設備的選型就提出了更高的要求,這個問題在設計時應該已經考慮過了。
如果原來的系統不是并列運行的,比如大部分企業的電力系統都是單母線分段接線,如下圖所示,一般情況下,從設備管理層面,在兩個進線開關H2和H3都合閘的情況下,分段開關H1是不允許合閘的,一般在企業與供電公司簽署的供用電合同中會明確約定的。但是從技術方面看,在兩個進線開關H2和H3都合閘的情況下,分段開關H1是可以合閘的,這種操作實現了運行負荷的無擾動切換,但三個開關同時合閘的時間應盡量縮短,在確認H1合閘成功后,要盡快把H2或者H3分閘。
當然,為了使變壓器安全經濟運行,提高供電的可靠性,也經常采用兩臺或兩臺以上的變壓器并聯運行。變壓器并聯運行其意義在于:
1. 當一臺變壓器發生故障時,變壓器差動保護動作,會跳該變壓器的高低壓側開關,把變壓器切除,而并聯運行的其他變壓器則可以繼續運行,以保證用戶用電的連續性。
2. 變壓器進行預防性試驗或者檢修時,可以從并聯系統中切除,由其余的變壓器承擔全部的用電負荷,既保證了變壓器的計劃檢修,又保證了所帶負荷的不中斷供電,提高了系統供電的可靠性。
3. 提高電網的容量,便于調度。我們知道,用電負荷的季節性很強,一般在夏季時負荷比較大,而在冬季用電負荷較小。這樣,在冬季負荷較小時可以退出部分運行的并列變壓器,減少了大容量變壓器運行過程中造成的空載損耗,提高整個電網的效率。
例如,某供電電網高峰負荷需要40000KVA的變壓器,如果選擇一臺50000KVA的變壓器,那么該變壓器任何時候都需要正常運行。如果該變壓器發生故障,就會影響該變壓器下游所有設備的正常用電,對于一些不允許斷電的用電部門會造成巨大的損失,甚至造成安全事故。比如大數據機房的數據儲存設備。而且在冬季負荷降低時變壓器會出現大馬拉小車的現象。如果使用三臺25000KVA的變壓器并聯運行,在負荷較小時可以切除一臺變壓器,以減少變壓器的空載損耗和無功負荷開支,同時大大提高了該電力系統的供電可靠性。
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