有载调压抽头不匹配的变压器并联运行分析.doc

有载调压抽头不匹配的变压器并联运行分析摘要：列举出工程建设中遇到的因有载调压抽头不匹配导致的变压器并联运行条件不满足的实例，对此进行有关环流和负荷失配率计算分析，比照有关导则的标准和条文，判断得出该工程满足并联运行条件，得出结论：对类似问题均需具体计算分析后再作出判断。 关键词：变压器 调压抽头 并联运行 环流 一、问题提出及背景 变压器并联运行可更灵活地满足用户的负荷需求及提高供电可靠性，变压器安装有载调压抽头以后可以方便进行电压调节，提高运行电压质量。因此大多数220kV变电站选用带有载调压抽头的主变压器，并按可在220kV，110kV两侧并联运行的条件设计。但由于各种原因，在工程建设中会出现不能完全满足有关导则要求的并联运行条件的情况，220kV阳江变电站扩建#3主变过程中便遇调压抽头不匹配而导致的类似的问题。现介绍如下： 220kV阳江变电站现运行两台主变（120+150MVA），主变额定电压比： 22081.25% / 121 / 11 kV，接线形式：YN yn0 d11，#1主变阻抗电压为：Uk1-2=14.8%，Uk1-3=24 %，Uk2-3=8 % ； #2主变阻抗电压为：Uk1-2=14.1%，Uk1-3=24 %，Uk2-3=7.5% 。在扩建#3主变工程中，业主选用的主变参数如下：容量180MVA，接线形式：YN yn0 d11，额定电压比： 2201061.5% / 121 / 11 kV，阻抗电压Uk1-2=14%，Uk1-3=50%，Uk2-3=35%。可见，该主变调压抽头及阻抗电压与220kV阳江站既有#1、#2主变不匹配。根据GB/T17468-1998电力变压器选用导则，变压器并联运行条件如下：a）相位关系要相同，即钟时序数要相同；b）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相同；c）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；d）容量比在0.52之间。 可见，220kV阳江变电站三台主变不满足上述b)点的主变并联运行条件。 该站的三台主变能否并联运行，需作进一步的计算分析。 二、环流计算及分析 1、计算条件 1)因#1、#3主变容量差最大，分别以#1、#3主变并联运行和三台主变并联运行为例进行环流计算； 2)不考虑抽头改变对短路电抗影响； 3)电压无功调节装置能自动调整主变的变比差最小； 4)忽略绕组电阻分量； 5)归算到220kV侧环流； 2、#1、#3主变并联运行的环流计算： 主变阻抗Uk1-2折算为220kV侧的有名值 1）#1主变 Xk1=Uk1-2 U2/S1 =0.1482202120 =59.69 2）#2主变 Xk2=Uk1-2 U2/S3 =0.1412202150 =45.50 3）#3主变 Xk3=Uk1-2 U2/S3 =0.142202180 =37.64 #1、#2、#3主变220kV侧的额定电流值： IN3=1801033220=472A IN2=1501033220=394A IN1=1201033220=315A #1、#3主变并联运行环流计算电路图如下: 图1 : #1、#3主变并联运行环流计算电路图 假设220kV空载，121kV侧加额定线电压121kV，#1、#3主变220kV侧相电压为： UE1=220（1+K1）3kV UE3=220（1+K3）3kV 则环流： I = （UE1- UE3）（Xk1+ Xk3） =220103（K1-K3）3（Xk1+ Xk3）A 环流参考正向为从#1主变通过220kV母线流入#3主变。 抽头位置合理匹配的情况下，按上述公式计算的环流值如下表 按上表主变调压抽头位置匹配，最大环流可达到13.05A，考虑到主变调压抽头位于最低档的情况很少，可以忽略。则正常情况下，最大环流可达到9.79A。 3、三台主变并联运行时的环流计算 三台主变并联运行环流计算电路图如下: 图2 : 三台主变并联运行环流计算电路图 由于#1、#2主变抽头电压一致，将#1、#2主变作戴维南等效电路 如下图,其中UE= UE1= UE2, XE= Xk1/ Xk2=25.82. 图3 : #1、#2主变作戴维南等效后和#3主变并联运行环流计算电路图 由电路图可得: I = （UE- UE3）（XE+ Xk3） =220103（K1-K3）3（XE+ Xk3）A I1=IXk2（Xk1+ Xk2） I2=IXk1（Xk1+ Xk2） 环流参考正向为从#1、#2主变通过220kV母线流入#3主变。 抽头位置合理匹配的情况下，按上述公式计算的环流值如下表： 表二：三台主变并联运行环