变压器并联运行在供配电系统中的应用

变压器并联运行在供配电系统中的应用

发表时间：2019-01-08T15:22:36.170Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：任玉玲1 纪创新2 [导读] 摘要：变压器担负着电能传递的重任，是供配电环节重要的电力设备，由于连续运行时间长，为了提高供电质量及供电安全可靠性、经济性，增强供电灵活性和对用户不间断供电，在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。

（中国重汽集团济南动力有限公司铸锻中心山东省济南市 250220）摘要：变压器担负着电能传递的重任，是供配电环节重要的电力设备，由于连续运行时间长，为了提高供电质量及供电安全可靠性、经济性，增强供电灵活性和对用户不间断供电，在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。

关键词：变压器；并联运行；负载；节能引言

近年来，伴随电网容量的进一步增大，对电网系统的安全运行和输电可靠性提出了更高的要求。单靠一台变压器或者多台变压器单列运行，已经远不能满足大型工业企业的供配电应用。一台变压器往往难以承担全部负载，选用大容量变压器又造价高昂，而多台变压器单列运行方式，由于受到昼夜、季节、产量变化等因素影响，导致负载率高低不均，运行效率低，系统损耗大。而变压器并联运行能合理分配负载，很好的解决上述问题。

大型工业企业的供配电系统具有用电规模大、用电地点分散、用电情况复杂等特点，近年来，在企业供配电设计中经常采用变压器并列运行技术，就是将两台（或多台）变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压母线上的运行。通过变压器并联运行，可根据负载变化，及时调整变压器台数，即增加了供电灵活性，同时降低了变压器空载损耗，提高了运行效率。通过减少无功励磁电流，电网的功率因数得以提高，进一步提高了供配电系统的经济性。另外，由于变压器并联运行，当其中一台变压器故障需要检修时，可继续使用并联连接的备用变压器，而无需中断供电，供电可靠性得到充分保障。铸锻行业是国民经济耗能最多的行业之一，占机械工业总能耗的25%～30%。合理使用能源，大力抓好能源节约是铸锻行业的一项重要任务。为此，我单位积极探索变压器并列运行在供配电系统中的应用，并取得一定的效果。

一、目前现状

中国重汽集团济南铸锻中心110KV变电站现有三台主变，1#主变和2#主变的额定容量均为31500KV A，3#主变的额定容量为63000KV A，总容量为126000KV A，而今年整个厂区实际最大需量仅为40000KW，根据供电公司大工业用电政策，报停3#主变，相比根据总容量126000KV A的最低需量50400KW，每年可节约电费为（50400-40000）KW*38元/KW*12=474.24万元，3#主变的负载连接到2#主变。随着生产结构的变化，电网负载的变化也很大，1#主变主要负担锻造一直属分部、空压站二期及铸造一直属分部的小部分用电，负载率不到20%，出现了大马拉小车现象。2#主变主要负担空压机一期、铸造二直属分部、铸造一直属分部的大部分、济专、青专、轻卡的用电，最大负载率有时能达到102%，导致铸造直属分部必须立即关停部分设备，减少负荷，影响了生产的正常进行，同时变压器如此过载运行也加速了变压器油和绕组绝缘的老化，严重影响了变压器的使用寿命及供电可靠性。

二、实施方法及措施

根据《GB/T17468-1998电力变压器选用导则》第6.1条规定，满足变压器并列运行的基本条件是：（1）相位关系要相同，即钟时序数要相同；要求并联连接的联接组别要相同。（2）电压和变压比要相同，允许偏差也相同（尽量满足电压比在允许偏差范围内），调压范围与每级电压要相同；以上两个条件是保证变压器空载时绕组内不会有环流。否则可能会烧坏变压器。（3）短路阻抗相同，尽量控制在允许偏差范围±10%以内，还应注意极限正分接位置短路阻抗与极限负分接位置短路阻抗要分别相同；这个条件保证负荷分配与容量成正比。（4）容量比在0.5-2之间，并列变压器的容量比不应该超过3：1，这样就限制了变压器的短路电压值相差不致过大。

1、中国重汽集团济南铸锻中心设备动能部根据大工业用电政策，认真研究各分路的用电负荷情况及年度生产计划，在3#变压器报停的基础上及时降低所报用电需量为40000KW。

2、因1#主变和2#主变的额定容量均为31500KV A，两台变压器具有相同的联结组别，并且变比和阻抗电压值都相等，可以保证变压器空载时，绕组内不会有环流。通过对10KV026联络开关做特性及微保试验，符合并联条件，将026开关投入，实现了1#、2#主变的并列运行。

110KV铸锻中心变电站主接线图

三、变压器并列运行的优点

1、提高变压器运行的经济性。变压器并联运行可根据电力负荷大小来进行投切。当负载增加到一台变压器容量不足时，第二台变压器可以并联，当负载减少到不需要两台变压器同时供电时，一台变压器可以退出运行。这样，变压器本身的空载损耗可以尽可能地降低，提高变压器运行效率，减小无功励磁电流，电网的功率因数得到提高，实现了经济运行的目的。

2、提高供电可靠性。当并列运行的变压器中有一台发生故障时，只要迅速将之从电网中切除，另一台或两台变压器仍可正常供电；检修某台变压器时，也不影响其它变压器正常运行，从而减少了故障和检修时的停电范围和次数，提高供电可靠性。

3、节约电能，实现节电增效。

（1）中国重汽集团济南铸锻中心1#、2#主变压器并联运行后有利于负荷的分配，正常生产时，负载率都在70%左右（变压器最佳经济运行负载率为65%～75%），使容量得到合理利用，减少了有载调压次数，有效提高了变压器的运行效率，每年可减少变压器损耗70万度，达到经济运行的目的。