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分析配电变压器并列运行时短路穿越电流的影响
作者/董学军,国网山东省电力公司莘县供电公司
文章摘要:随着电力系统的不断发展与改进,为了满足配电变压器运行的安全性和稳定性,现有配网中多设计采取两台或者两台以上的配 电变压器并列运行,这种运行方式虽然具有较强的经济性和稳定性,但是配电变压器并列运行时如果有一台变压器发生短路就会产生穿越 电流,容易造成变压器保护误动,严重者将会造成配网系统故障,影响整个配电系统的安全运行。
关键词:配电变压器;并列运行;短路穿越电流
1. 前言
电力系统中各个电气设备的改进和优化设计的首要目 的,就是保证供电系统运行的安全性和稳定性。配电变压器 并列运行的主要目的也是为了提高配电系统的运行可靠性, 但是配电变压器作为电力系统中的重要组成部分,它一旦投 入到使用中,除了例行的检修和发生故障外需要停运,其它 时间内多都在运行状态,无论运行过程中负荷大小,变压器 都处于运行状态,而且运行中还存在损耗,而且有一部分损 耗是受负荷大小影响。当负荷小时,变压器固有的损耗比例 增加,但是在这种情况下不能保障变压器运行的经济性,所 以在电力系统的不断改进的过程中,为了解决能源损耗,降 低变压器线损,同时也提高供电可靠性和灵活性,现在多选 择将两台或多台配电变压器并列运行,但是配电变压器并列 运行虽然能够有效地提高供电系统的稳定性和灵活性,也提 高了变压器运行的经济性。
2. 配电变压器并列运行现状分析
■ 2.1配电变压器并列运行的条件
配电变压器并列运行能够给配电系统带来许多好处,这 种运行方式不仅可以提高整个供电系统的可靠性还能提高配 电变压器运行的经济性,也比较符合现代配网系统发展的要 求,但是在配电变压器并列过程中并不是任何两台或者多台 变压器都可以进行并列,配电变压器的并列是有一定条件的, 具体并列条件大概有如下几点:
保证配电变压器额定电压在一定范围内相等。在两台或者 多台配电变压器并列时如果它们的接线组别和变比相同,但是 短路阻抗不同的话,将这些配电变压器并列后会直接影响个配 电变压器之间负荷的分配,如果并列运行这程中,变压器的短 路阻抗与该变压器的负荷分配成反比,变压器短路阻抗越小则 配电变压器的负荷分配就会越大队而相反情況下,配电变压 器负荷分配就越^所以在配电变压器并列9程中,要想实现 变压器负荷分配均匀的目的,就要保障各配电变压器之间的短 路阻抗大致相同,若几台配电变压器必须并列运行而它们的短 路阻抗明显有差别,可以在保障短路阻抗非常小但是容量却很 大的配电变压器,避免配电变压器并列运行时由于负荷分配不 均造成某台变压器线损严重,而缩短变压器的獅年限,如果
是这样就失去了配电变压器并列运行的意义。
保证配电变压器接线组别相同。配电变压器并列运行过 程中,短路阻抗和变比相同的条件下,如果变压器的接线组 别存在差异的话,几台配电变压器并列运行时会产生非常大 的环流,而一旦产生大的环流就会使配电变压器面临着被烧 坏的威胁[2],从而影响整个配网系统的安全运行,也给供电 企业带来严重的经济损失,所以在采用配电变压器并列运行 方式时一定要保障配电变压器的接线组别是相同的,这也是 避免环流影响的有效措施。
保证配电变压器变比相同。在保障配电变压器短路阻抗与 接线组别相同的状态下,若变压器的变比不相同,将几台配电 艇器采取并列运行的方式,会造成变压器二次侧电压不相同。 在这种情况下,两台配电变压器或者是多台配电变压器轻载或 者空獄态下运行,配电系统二次回路会产生一定的电压差和 环流'使得容量大的配电变压器无法高效的得到应用,而且 所形成的环流如果比额定电流大很多的话,还会烧毁变压器, 所以在两台或者多台配电变压器并列运行时,一定要保障配电 变压器变比相同,否则不允许采取并列运行的方式。
保证配电变压器相序相同。如果在配电变压器并列运行 时,配电变压器的相序不相同,就会造成配电变压器并列运 行时出现相间短路现象,从而造成配电变压器的运行故障, 如果是这样还不如采用单台变压器运行的方式,所以要采用 配电变压器并列运行的方式就要保障配电变压器的相序相同。 ■ 2.2配电变压器并列运行短路穿越电流产生的影响
通过配电变压器并列运行条件的阐述可以知道造成
配电变压器并列运行短路穿越电流形成的原因多是由于配 电变压器并列运行时没有严格遵守并列条件导致的。在配 电变压器并列运行a程中,_般都是部分并列运行,即变 压器的高、中压侧并列运行或者是变压器的高、低压侧并 列运行,但是当两台容量不同的配电变压器高、中侧并列 运行时,如果容量较小的配电变压器中压侧母线出口发生 短路现象后,并列运行的两台变压器低压侧绕组就会出现 非常大的穿越短路电路w,从而引起变压器保护动作误动, 使变压器的运行状态受到影响,整个供电系统的运行也随 之受到安全威胁,所以配电变压器并列运行时短路穿越电 流的产生会影响保护动作的准确性,使其发生误动,从而
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造成配电系统供电故障。故障,延长了变压器的使用寿命,所以配电变压器并列运 行不仅稳定性高,经济性也比较高,可以作为未来变压器 运行的主要运行方式。
3.滅小短路穿越电流影响的方法以及配电变 压器并列运行的意义
■ 3.1减小短路穿越电流影响的注意事项
在配电变压器并列运行中由于有短路穿越电流的存在, 尤其是容量差别大的变压器并列更容易引起短路穿越电流, 所以无论是在任何情况下都要严格遵守变压器并列运行的条 件,容量差别大的情况下就避免采用并列运行的方式。
对于运行年限较长的配电变压器,在采用并列运行方
式时要对变压器现在的实际档位进行校正,避免实际档位与 铭牌档位产生过大的差异,在正式投入并列运行前要对使用 时间较长的变压器进行试运行检验,符合标准后在投入并列 运行中,避免它真正运行后造成严重的安全事故。■ 3.2配电变压器并列运行的意义
在配网系统中采用配电变压器并列运行的方式不仅
可以提高配网系统中小容量和中容量配电变压器利用率, 还能为供电企业节省购买新的配电变压器成本。不仅如此, 配电变压器并列运行提高了供电系统供电的连续性,当并 列运行的变压器有一台变压器出现故障时,与之并列运行 的变压器依然会稳定运行,不会造成整个供电系统的瘫痪, 更不会对线路上的用户造成太大的经济损失,而且在配电 变压器检修过程中,可以将备用的同等型号规格的变压器 与没有故障的变压器并列运行,从而替换下来有故障的变 压器,对其进行检修,而且配电变压器并列运行还能合理 的分配运行负荷,避免了供电负荷过多而导致变压器运行(上接第66页)
4.结论
通过对配电变压器并列运行时的条件以及变压器并
列运行时短路穿越电流形成的原因和影响分析知道,配电 变压器并列运行不仅可以提高变压器运行的稳定性和经济 性还能满足现在各用户对电能的大量需求,但是配电变压 器在采取并列运行方式时一定要按照严格的并列条件来实 行,否则当并列变压器投入运行后,极有可能会因为某个 变压器由于长期运行而造成变压器的容量有所变化,会造 成该变压器母线短路现象,为了避免短路穿越电流的形成, 要保障并列变压器容量相当,而且也要保障变压器有相同 的变比,这样也避免了环流的影响,所以在配电变压器并 列时一定要严格按照并列条件执行,避免短路电流形成, 从真正意义上实现配电变压器并列运行的经济性和可靠性, 提高配电水平。
参考文献
氺[1]刘恒,吴琼,吴文斌,汤海霞.参数不同有载调压变压器并列
运行分析[J].华电技术.2013(01)氺[2]车建辉.变压器并列运行时应注意的事项[J].环球市场信息 导报.2016(22)
* [3]刘玉军.变压器并列运行问题简析[J].中国设备工程.2012(04) 氺[4]成娇英.电力系统发生短路故障与继电保护措施探讨[J].电 子技术与软件工程.2014(06)
3.结束语
总之,由于舞动对配电架空线路,乃至整个电网造成的 极大隐患,供电企业必须将其预控工作进行合理的计划。同 时,舞动的产生原因和危害程度是必须了解的,以对其进行 针对性的预防措施,并不断完善和强化预控操作,保证架空 配电线路运行的安全性和有效性。
■ 2.4舞动发生后立即采取补救措施
当覆冰舞动发生以后,需要及时对线路相应的区域进行 检测,特别是杆塔的检查,了解覆冰舞动对线路造成的损害 情况和程度,并采取针对性的措施进行补救。首先,需要对 杆塔螺栓加以紧固,其中包括夹线等。其次,及时调整弧垂 较大的架空线路,特别是线路处于风口地带的,可以采取重 新选择路径的方法来进行回避。同时,可以将档距缩小,或 是杆塔增加来应对档距较大的地段。再次,如果线路因为覆 冰舞动造成杆塔的损害,如横担损坏和掉线等,都必须对其 结构进行改进。另外,还可以将防舞动设备安装到容易发生 舞动的地段到线上,使导线舞动的幅值得到有效降低。最后, 在大风舞动季节和覆冰即将来临之前,如冬季和春季,应当 对线路运行加强巡视,对线夹、杆塔和防舞动装置的安装进 行落实和核查,确保每项措施都能正常发挥作用。
参考文献
* [1],席禹,唐军等.高压架空输电线路引雷对附近10kV架 空配电线路雷击跳闸特性的影响[J].高电压技术,2014,40⑶:690- 697.* [2]王瑨,董新洲,施慎行等.考虑参数依频变化特性的辐射状架 空配电线路行波传播研究[J].中国电机工程学报,2013,(22):96-
.
102
* [3]陈继明,朱明晓,王辉等.基于PSCAD/EMTDC软件的配电 线路感应过电压计算方法[J].中国石油大学学报(自然科学 版),2014,(4):192-200.
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