并列运行配电变压器临界负荷确定及经济运行分析

张一宇（国网哈尔滨供电公司尚志市电业局，黑龙江 尚志 150600）

并列运行配电变压器临界负荷确定及经济运行分析

张一宇
（国网哈尔滨供电公司尚志市电业局，黑龙江 尚志 150600）

本文介绍了并列变压器的概念，分析可以进行并列的条件，重点在于计算变压器临界负荷与经济运行系数，得出经济运行的建议。

并列运行；配电变压器；临界负荷；经济运行分析

1　并列运行配电变压器

并列运行配电变压器，用同一母线，将两台或者两台以上的变压器一次绕组，二次绕组进行连接。关于并列变压器运行的优点，有以下三点：其一，确保供电稳定性。并列运行的变压器供电，如同两匹马或多匹马同时拉动一辆马车一样，如果一匹马需要休息，那么并不影响前行。并列中的某台变压器停止工作后，其他变压器还可以正常运转，这就给供电系统提供了支援和保障，不会出现立刻停电和频繁停电的事故。其二，有效的节约耗电。通过变压器并列，将有效地节约供电过程耗电，降低无功电量。例如，某变电站将3000kVA和2150kVA两台变压器进行并列运行，一年后测算，节约电能6.2万Kwh。其三，降低变压器损耗。在用电高峰期，例如夏季炎热天气，或者农村的灌溉、收割季，地区内用电负荷比平时增加很多甚至是平时的数倍，如果仍然按照平时供电设备，用单台变压器来进行供电，则会出现变压器满负荷运转情况，这对变压器损坏很大。两台或者多台变压器并列后，能分担单台变压器的负荷，从而降低对单台变压器的损耗，让每一台变压器都在经济范围内运行。

2　并列运行变压器条件

其一，变比相同，差值在±0.5。这个条件要求两台或多台要并列的变压器其额定电压相等，即使有相差也相差无几，而且一侧接线组别相同。这个条件是为了保证在变压器空载时，不会因为两台变压器之间存在压差，而出现内部环流。如果并列的变压器额定电压相差较大，将出现大于额定电压几倍的环流，变压器处于被烧坏的危险中。其二，短路电压相等，差值范围±10。并列变压运行是为了实现多匹马拉快车的效果，但是如果单台变压器不能合理分配，就会出现“大马拉小车”和“小马拉大车”的情况。因此供电部门选择变压器进行并列操作，一定要检查其短路电压是否相当，最大相差绝对不可超过10。其三，并列变压器容量比在3：1范围之内。如前文所述，变压器容量与短路电压成正比。为了保证几台变压器的短路电压相等，那么变压器容量也不能相差数倍。并列运行后，会出现上述第二条的问题，每台变压器的负荷与容量不成正比，并列变压器之间不能根据额定容量进行分配。

3　计算并列运行配电变压器负荷

为了合理安排供电工作，必须在进行并列变压器之前，首先计算并列运行变压器的临界负荷，避免出现超负荷的情况，才能实现安全供电。临界负荷确定公式与计算方法如下：如果变压器1的额定容量为S1，阻抗电压为U1，所分配的容量为S12；如果设变压器2的额定容量为S2，阻抗电压为U2，所分配的容量为S22。并列运行后，总负荷S，计算公式如下：S=S1+S2且（S12/S1）/（S22/S2）=U2/U1基于公式分析，并列变压器中每台的负荷并不是根据其额定负荷来决定，而是与其阻抗电压成反比。在此计算公式以外，仍有其他因素影响变压器并列后的负荷分配以及总负荷大小。主要外部影响因素就是变压器型号，不同的型号，经济运行范围不同。

4　临界负荷与经济运行分析

关于变压器并列运行后的临界负荷，经常会有误区出现，这是因为大家认为并列之后的整体功效，应该等于或接近两台功效之和。其实根据变压器型号不同，并列之后的总功效，未必就是两台之和。

第一个误区是认为并列变压器的负荷，应该是每单台变压器负荷的75%以上，事实并非如此。并列变压器的有功负荷系数，应该用公式计算。1000KVA的SJ系列变压器经济负荷率，也称最佳负荷率为75.2%，1000KVA的S9系列变压器经济负荷系数是40.2%，也存在低于75%的情况。

第二个错误认识是认为如果并列变压器以后，其中一台的负荷低于其额定负荷30%，就是“大马拉小车”的情况，即没有充分利用变压器的有效容量，是一种浪费。这种认识是不符合计算结果的。当按照公式计算临界负荷率时，计算1000KVA的SJ系列变压器临界负荷率为56.6%，1000KVA的S9系列变压器临界负荷率是16.3%，实事上确实存在临界负荷仅仅相当于机器额定负荷30%的情况。

最后，由于制作工艺和产品质量的限制，目前我国的变压器机器本身不能适应按照其额定负荷进行满载运行的情况，其经济负载率在40%～60%。因此要保证经济运行，还要进行变压器更新。并列运行变压器的更新，并不仅仅是因为机器本身的磨损，更是为了消除负载中的无形磨损。磨损严重的变压器并列后，会出现无功电量。定期检修与及时更新机器，是节约供电的必然要求。在更换设备、节约电量的同时，更换本身也带来成本的增加。并列运行的变压器，不能在机器遭到严重损坏后才进行更新，应该在还有一定量的剩值时进行更新。目前，一般变压器厂家对变压器回收更新的规定时间为20年，而不同型号、不同额定容量的机器又有不同的寿命规定。使用单位按照变压器寿命进行有效并列运行，计算临界负荷，定期检修，才能实现经济供电。

［1］ 贾士民，解岩，李健，等.浅谈供电线路与配电变压器的经济运行［J］.华北电力技术，2011，（06）：18-19.

［2］ 甄利玲，李志孝.配电变压器的经济运行分析［J］.山西师范大学学报（自然科学版），2014，（01）：87-88.

Determination of Critical Load and Economic Operation of Distribution Transformer

ZHANG Yi-yu
（SGCCHarbin State Grid Power CompanyShangzhi CityElectric Power Bureau，Shangzhi 150600，China）

This paper introduces the concept of parallel transformer，the analysis can be carried out in parallel，the key lies in the calculation of the critical load and economic performance ofthe transformer，the economic operation ofthe proposed.

Parallel operation；Distribution transformer；Critical load；Economic operation analysis

TM406

A

1674-8646（2015）08-0034-01

2015-06-21