两变压器并联运行且短路阻抗不等时如何求线路在任何一台变压器不过载的情况下的最大负载

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
变压器不满足并联运行条件时的运行分析有哪些

一、变比不相等时的并联运行
两台变压器的原边加同一电压,第一台变压器的变比小于第二台变压器,当两台变压器副边开路时,由于变比小的变压器感应电势高,致使两台变压器副边电压不相等,产生差额电压。
当这两台变压器副边并联于公共母线,不带负荷时,在差额电压的作用下,副边回路将产生环流,根据磁势平衡原理,原边回路也会产生相应的环流。
当这两台变压器的副边并联于公共母线并带起负荷时,环流仍然存在,变压器的实际电流是由环流和负载分量两部分组成,且变比小的变压器电流相量等于环流与负载分量相量之和,变比大的变压器电流相量等于负载分量与环流之相量差。
也就是说,变压器变比不相等的并联运行,在空载时,原、副边回路会出现环流,增加了附加损耗。负载时环流与负载电流合成的结果,使变比小的变压器电流大,可能过载;变比大的变压器电流小,可能欠载。
由于短路阻抗很小,发即使并联运行的变压器变比之差很小,也能产生较大的环流,因此必须限制并联运行变压器的变比差。
二、连接组不相同的并联运行
如果变压器的连接组不同而进行并联运行,其后果是非常严重的。
如两台变压器原边均为星形连接,副边一个是星形连接,一个是正连三角形连接,两个副边对应的线电压相位不相同,彼此相差30°。副边的电压差将达到副边线电压的51.8%,这样大的电压差所引起的环流将超过额定电流许多倍。若连接组别相差越大,则副边的电压差也越大,环流就更大,可能将变压器烧毁,因此连接组不相同的变压器绝对不允许并联运行。
三、阻抗电压标么值不相等时的并联运行
(一)阻抗电压标么值相等而短路阻抗角不相同时的并联运行
变压器的短路阻抗角是指其短路阻抗压降与短路电阻压降夹角的大小,也就是变压器的电压相量超前于电流相量的角度,它的正切为短路电抗与短路电阻之比。
如果两台变压器并联运行,它们的阻抗电压标么值相等,只是第一台变压器的短路阻抗角大于第二台变压器,因两台变压器的原边电压相量一致,那么两台变压器电流相量之间必须相差一个角度,大小等于两台变压器短路阻抗角之差,这样一来,两台变压器输出的总电流就等于每台变压器输出电流的相量之和。
如果两台变压器的短路阻抗角也一致,也就是说,两台变压器电流同相位,那么它们输出的总电流就是每台变压器输出电流的代数和。
显然第一种情况输出电流要小一些,变压器的设备容量得不到充分利用。
一般情况下,变压器之间的容量相差越大,短路阻抗角相差也越大,所以要求并联运行的变压器容量之比不应超过三比一。
(二)阻抗电压标么值不相等时的并联运行
两台阻抗电压标么值不相等的变压器并联运行,它们输入端到输出端之间的电压是相等的,均等于各自负荷电流在自身短路阻抗上的压降,面这两个压降的大小相等。
将两台变压器各自负荷电流在自身短路阻抗上的压降,分子、分母同乘以各自的额定电流和额定电压,可得各自电流在短路阻抗上的压降等于各自的负荷系数(它等于负荷电流与额定电流有效值之比,也等于变压器实际容量与额定容量之比)乘以各自的阻抗电压标么值(它等于额定电流在短路阻抗上的压降—即阻抗电压—与额定电压之比)再乘以各自的额定电压。
考虑到两台变压器的额定电压相等,则有第一台变压器的负荷系数与其阻抗电压标么值之积等于第二台变压器的负荷系统与其阻抗电压标么值之积。
由此可以看出:
1、阻抗电压不等而并联运行时,各台变压器的负载分配(即负荷系统)与自身的阻抗电压标么值成反比;
2、当阻抗电压标么值大的变压器满载(负载系数等于一)运行时,阻抗电压标么值小的变压器已过载(负载系数大于一);反之,当阻抗电压标么值小的变压器满载运行时,阻抗电压标么值大的变压器却欠载(负载系数小于一)。
3、因为变压器不允许长期过载运行,所以当阻抗电压标么值不等并联运行时,向负载提供最大输出功率的运行情况只能是:让阻抗电压标么值最小的那台变压器满载运行,而其它变压器一律欠载运行。这使变压器容量不能充分利用,是不经济的。
四、负载分配计算
多台变压器并联运行且阻抗电压标么值不相等时,负载分配计算包括以下三个内容:
1、已知各台变压器的额定容量及阻抗电压标么值,且已知总的负载容量时,计算各台变压器所分担的功率。
各台变压器所分担的实际功率等于总的负载容量比各台变压器的额定容量与自身的阻抗电压标么值之比的代数和,乘以所要计算的这台变压器的额定容量与自身阻抗电压标么值之比。
2、不使任何一台变压器过载时,计算最大输出功率。
此时可将计算各台变压器所分担的实际功率的计算式用于阻抗电压标么值最小的那台变压器,并令其负载系数小于一,即得:
最大输出功率等于最小的阻抗电压标么值乘以各台变压器的额定容量与自身阻抗电压标么值之比代数和。
3、在上项运行状态下,计算变压器的设备利用率。
此时,变压器的设备利用率为最大输出功率比各台变压器额定功率的算数和。

先明确两个概念,第一,短路阻抗标幺值描述它的参数是短路电压Ud%,是变压器二次短路,一次通流达到额定电流时一次电压和额定电压的比值,短路阻抗标幺值(短路电压)越高,说明内阻越大;第二,短路阻抗标幺值的大小同容量没有直接关系,同容量的变压器可以做到不同短路电压,是根据系统短路容量的要求可以订做的。通过并列变压器负载分配计算公式可以计算得出书上的结论,你也可以这样简单理解,变压器作为电源和负载间的一个中间元件,两个变压器并联(简单想象就是两个电阻),短路电压大的变压满载时,变压器两端的电压降肯定要大于短路短路电压小的变压器的额定压降,所以当短路阻抗标幺值大的变压器满载时,短路阻抗标幺值小的小的变压器也就过载了。

电力变压器并列运行的条件: 3个基本条件: 1、电压相等。 两台变压器的一次及二次电压对应相等,误差在5%以内。 2、阻抗电压相等。 即短路电压(又称阻抗标么值)相等。允许差值不超过±10%以内。 3、连接组别相同。 应注意两台变压器的容量最好相同或相近。容量比不能超过3:1。 并列运行的变压器之间的负荷分配与阻抗标么值成反比。 例10KV S9-800型变压器的UK%=5, S9-2000型变压器的UK%=6,取Sd=100MVA: Z1=5*100000/(100*800)=6.25 Z2=6*100000/(100*2000)=3 当总负荷达SKVA时,两台变压器分别承担的负荷为: S1=S*(3/(6.25+3)) 或S2=S*(6.25/(6.25+3)) 一般小容量的变压器易过载,此例中S1不得超过800KVA, S=S1*(6.25+3)/3),式中S即为两台变压器并联运行所带的最大负载。

  • 两变压器并联运行且短路阻抗不等时如何求线路在任何一台变压器不过载的...
    答:1、电压相等。两台变压器的一次及二次电压对应相等,误差在5%以内。2、阻抗电压相等。即短路电压(又称阻抗标么值)相等。允许差值不超过±10%以内。3、连接组别相同。应注意两台变压器的容量最好相同或相近。容量比不能超过3:1。并列运行的变压器之间的负荷分配与阻抗标么值成反比。例 10KV S9-800...
  • 两变压器并列运行短路阻抗不同时,下列描述正确的是( ) 。
    答:短路阻抗大的变压器电抗大,短路阻抗小的变压器电抗小,当两个变压器并联运行时,电抗大的分得的电流小,带的负载就少,电抗小的分得的电流大,带的负载就多。
  • 两台短路阻抗百分比不同的变压器(超过10%)如果并列运行,如何分配负荷...
    答:两台并列运行阻抗必须相等,因为并列运行变压器的负荷是按阻抗电压值成反比分配的,如果阻抗电压相差过大,会导致阻抗电压小的发生过负荷现象.建议允许差一般不超过10%,一般公式为St1=S*Zt2/(Zt1+Zt2),St2=S*Zt1/(Zt1+Zt2),其中Zt为标幺值,Zt=Uk%*Sd/100Sn ...
  • 阻抗电压不等的变压器并联运行时会出现什么情况?
    答:当两台阻抗电压不等的变压器并联运行时,在共同的二次电压U2之下,两台变压器的二次负载电流IⅠ2及IⅡ2就不相等 。阻抗电压小的变压器分担的电流大,阻抗电压大的变压器分担的电流小。若让阻抗电压大的变压器满载,阻抗电压小的变压器就要过载;若让阻抗电压小的变压器满载,阻抗电压大的变压器就欠载,便...
  • ...额定容量不相等的变压器并联运行则满足哪个条件
    答:我们再看第二个条件,并列的变压器一次绕组接在共同的电压母线下,如果变比不相等时,在二次侧也会出现电位差,形成环流,所以并列运行的变压器的变比误差要求小于0.5%。最后我们看看第三条并列变压器阻抗电压不等时的情况,并列变压器在运行时各自所负担的负荷容量是与它们各自的阻抗电压成反比关系,也就是...
  • 变压器并联运行时变压器的短路阻抗时负载分配有何影响
    答:变压器并联运行时,如果它们的短路阻抗(百分数)不同,为了平衡变压器的出口电压,阻抗大的分配的相对电流就小即相对容量就小,阻抗小的分配的相对电流就大即相对容量就大。注意是相对容量!下面给你举个例子说明:设有两台变压器A和B,容量分别为Sa和Sb 短路阻抗的百分数分别为Ua和Ub 其它并联条件...
  • 短路阻抗电压有点差异的变压器并联,且任何一台没有达到满载情况下,负 ...
    答:当两台阻抗电压不等的变压器并列运行时,阻抗电压大的分配负荷小,当这台变压器满负荷时,另一台阻抗电压小的变压器就会过负荷运行。变压器长期过负荷运行是不允许的,因此,只能让阻抗电压大的变压器欠负荷运行,这样就限制了总输出功率,能量损耗也增加了,也就不能保证变压器的经济运行。所以,为了避免因...
  • 变压器并联运行短路阻抗标幺值不等会有循环功率吗
    答:两台变压器并联运行: 变比不相等,会形成环流。容量大的次级电压高一点好些。 阻抗不相等,负荷分配不均匀。容量大的阻抗小一点好些。变压器并列运行的条件是1、并列的变压器变比相等(允许0.5%的偏差);如果变比不等,二次的电压也不一样,会在二次母线间产生循环电流; 2、联接组别相同,并列的变压器...
  • 并联运行的变压器,短路电压不同时,会出现什么问题?
    答:①短路电压不等,会影响负荷分配,阻抗电压大的变压器出力小,这样的话必然有一变压器满载时,另一变压器达不到满载(或者过载),所以一般要求阻抗电压误差小于±10%。② 还有一点,应该知道,阻抗电压是影响电压调整率的,带负荷运行时,尤其是满载或过载时,二次电压必然不相等,那自然就会有环流产生 ...
  • 变压器初级2个10K并联后阻抗是多少
    答:变压器并联运行时,如果它们的短路阻抗(百分数)不同,为了平衡变压器的出口电压,阻抗大的分配的相对电流就小即相对容量就小,阻抗小的分配的相对电流就大即相对容量就大。注意是相对容量!下面给你举个例子说明:设有两台变压器A和B,容量分别为Sa和Sb 短路阻抗的百分数分别为Ua和Ub 其它并联条件...