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变压器并列运行条件

2017-09-30 9页 doc 23KB 9阅读

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变压器并列运行条件变压器并列运行条件 变压器是电力网中的重要电气设备,由于连续运行的时间长,为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性,在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。变压器并列运行,就是将两台或以上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的母线上运行。其意义是:当一台变压器发生故障时,并列运行的其它变压器仍可以继续运行,以保证重要用户的用电;或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器,再将要检修的变压器停电检修,既能保证变压器的计划检修,又能保证不中断供电,提高供电的可靠性。又由于用电负荷季节性很强,在...
变压器并列运行条件
变压器并列运行条件 变压器是电力网中的重要电气设备,由于连续运行的时间长,为了使变压器安全经济运行及提高供电的可靠性和灵活性,在运行中通常将两台或以上变压器并列运行。变压器并列运行,就是将两台或以上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的母线上运行。其意义是:当一台变压器发生故障时,并列运行的其它变压器仍可以继续运行,以保证重要用户的用电;或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器,再将要检修的变压器停电检修,既能保证变压器的计划检修,又能保证不中断供电,提高供电的可靠性。又由于用电负荷季节性很强,在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行,这样既可以减少变压器的空载损耗,提高效率,又可以减少无功励磁电流,改善电网的功率因数,提高系统的经济性。 变压器并列运行最理想的运行情况是:当变压器已经并列起来,但还没有带负荷时,各台变压器之间应没有循环电流;同时带上负荷后各台变压器能合理地分配负荷,即应该按照它们各自的容量比例来分担负荷。因此,为了达到理想的运行情况,变压器并列运行时必须满足下面条件: (1)各台变压器的电压比(变比)应相同 (2)各台变压器的阻抗电压应相等 (3)各台变压器的接线组别应相同。 下面分析变压器并列运行条件中某一条件不符合时产生的不良后果: (一)电压比(变比)不相同的变压器并列运行: 由于三相变压器和单相变压器的原理是相同的,为了便于分析,以两台单相变压器并列运行为例来分析。由于两台变压器原边电压相等,电压比不相等,副边绕组中的感应电势也就不相等,便出现了电势差?E。在?E的作用下,副边绕组内便出现了循环电流IC。当两台变压器的额定容量相等时,即SNI=SNII。循环电流为: IC=?E/(ZdI,ZdII) 式中ZdI--表示第一台变压器的内部阻抗 ZdII--表示第二台变压器的内部阻抗 如果Zd用阻抗电压UZK表示时,则 Zd=UZK*UN/100IN 式中UN表示额定电压(V),IN表示额定电流(A) 当两台变压器额定容量不相等时,即SNI?SNII,循环电流IC为: IC=á,II/[UZKI,(UZKII/â)] 式中:UZKI--表示第一台变压器的阻抗电压 UZKII--表示第二台变压器的阻抗电压 INI,INII á--用百分数表示的二次电压差 II--变压器I的副边负荷电流 根据以上分析可知:在有负荷的情况下,由于循环电流Ic的存在,使变比小的变压器绕组的电流增加,而使变比大的变压器绕组的电流减少。这样就造成并列运行的变压器不能按容量成正比分担负荷。如母线总的负荷电流为I时(I=INI,INII),若变压器I满负荷运行,则变压器II欠负荷运行;若变压器II满负荷运 行,则变压器I过负荷运行。由此可见,当变比不相等的变压器并列运行时,由于循环电流Ic的存在,变压器不能带满负荷,使总容量不能充分利用。 又由于变压器的循环电流不是负荷电流,但它却占据了变压器的容量,因此降低了输出功率,增加了损耗。当变比相差很大时,可能破坏变压器的正常工作,甚至使变压器损坏。为了避免因变比相差过大产生循环电流Ic过大而影响并列变压器的正常工作,规定变比相差不宜大于0.5% (二)阻抗电压不等时变压器并列运行: 因为变压器间负荷分配与其额定容量成正比,而与阻抗电压成反比。也就是说当变压器并列运行时,如果阻抗电压不同,其负荷并不按额定容量成比例分配,并列变压器所带的电流与阻抗电压成反比,即II/III=UZKII/UZKI或UZKIIII=UZKIIIII,设两台变压器并列运行,其容量为SNI,SNII,阻抗电压为UZI、UZII,则各台变压器的负荷按下式计算: SI=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)],(SNI/UZKI) SII=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)],(SNII/UZKII) 即S?I/SII=(SNI,UZKII)/(SNII,UZKI) 根据以上分析可知: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,为了避免因阻抗电压相差过大,使并列变压器负荷电流严重分配不均,影响变压器容量不能充分发挥,规定阻抗电压不能相差10%。 (三)接线组别不同的变压器并列运行: 变压器的接线组别反映了高低侧电压的相应关系,一般以钟表法来表示。当并列变压器电压比相等,阻抗电压相等,而接线组别不同时,就意味着两台变压器的二次电压存在着相角差á和电压差?U,在电压差的作用下产生循环电流Ic: Ic=?E/(ZdI+ZdII) 如果以á角表示绕组组别不同的变压器线电压之间的夹角,而Zd用UZK表示时,循环电流可用下式表示: Ic=2U1sin(á/2)/(ZdI+ZdII)=200sin(á/2)/[UZK1/In1+UZK2/In2] 如果In1=In2=In,UZK1=UZK2=UZK,则上式变为 Ic=100sin(á/2)/UZK 式中In、UZK可用任一台变压器额定电流和阻抗电压。 假设两台变压器变比相等,阻抗电压相等,而其接线组别分别为Y/Y0-12和Y/?-11,则由接线组别可知,当á=360?,330?=30?,UZK%=(5,6)%Ic=100sin(á/2)/UZK得IC=(4,5)In,即循环电流时额定电流的4,5倍,分析可知接线组别不同的两台变压器并列运行,引起的循环电流有时与额定电流相当,但其差动保护、电流速断保护均不能动作跳闸,而过电流保护不能及时动作跳闸时,将造成变压器绕组过热,甚至烧坏。 由以上分析可知,如果电压比(变比)不相同,两台变压器并列运行将产生环流,影响变压器的出力。如果百分阻抗不相等,则变压器所带的负荷不能按变压器的容量成比例分配,阻抗小的变压器带的负荷大,阻抗大的变压带的负荷反而 小,也影响变压器的出力。变压器并列运行常常遇到电压比(变比)、百分阻抗不完全相同的情况,可以采用改变变压器分接头的方法来调整变压器阻抗值。若第三个条件不满足将引起相当于短路的环流,甚至烧毁变压器;因此,接线组别不同的变压器不能并列运行。一般情况下,如果需将接线组别不同的变压器并列运行,就应根据接线组别差异不同,采取将各相异名、始端与末端对换等方法,将变压器的接线化为相同接线组别才能并列运行。 根据运行经验,两台变压器并列,其容量比不应超过3:1。因为不同容量的变压器阻抗值较大,负荷分配极不平衡;同时从运行角度虑,当运行方式改变、检修、事故停电时,小容量的变压器将起不到备用的作用 。1、接线组别相同。 2、变比差值不超过?0.5%。 3、短路电压值不超过?10%。 4、两台变压器容量比不超过3:1。 原因: 1、接线组别不同在并列变压器的二次绕组中会出现电压差,在变压器的二次侧内部产生循环电流。 2、变压器比不同,二次电压不等,在二次绕组中也会产生环流,并占据变压器的容量,增加变压器的损耗。 3、变压器短路电压与变压器的负荷分配成反比。 4、容量不同的变压器短路电压不同,负荷分配不平衡,运行不经济。 c语言中的位运算及其举例 大学怎样学好自动化专业 变压器铭牌参数及其含义 2010-04-04 10:29:02| 分类: 自动化 | 标签: |字号大中小 订阅 变压器是一种静止的电器设备,它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电能,同时完成电路中电流大小和阻抗的转换。一般由铁芯、绕组、绝缘、分接开关以及冷却装置等组成。不同类型的变压器均有相应的技术要求,用铭牌的形式表示出来。按照国家,电力变压器铭牌通常标示的项目有变压器的相数、额定容量、额定频率、各绕组额定电压、各绕组额定电流、联结组标号、绕组联结示意图、冷却方式、使用条件、总重量等。为能更好的说明变压器铭牌标示,现以一台10KV 197V电源变压器铭牌为例,对变压器铭牌标示的技术参数进行说明。 其铭牌标示如表1所示 1 电力变压器型号表示方法 通常电力变压器型号表示中包含有绕组耦合方式、相数、冷却方式、调压方式、防护方式标示、额定容量、高压绕组额定电压等级等。变压器额定电压 指的是高压侧的额定线电压有效值,额定容量指的是在变压器铭牌所规定的额定状态下,变压器二次侧的输出能力。变压器的额定电流为通过绕组线端的电流,即线电流的有效值。 变压器按相数分单相和三相两种。分接开关指变换分接以进行调压所采用的开关。无励磁调压和有载调压都是指的变压器分接开关调压方式。变压器二次不带负载,一次也与电网断开(无电源励磁)的调压,称为无励磁调压;带负载进行变换绕组分接的调压,称为有载调压。无励磁调压一般用于对电压要求不是很严格而不需要经常调档的变压器,而有载调压一般用于对电压要求严格经常调档的变压器。 在变压器测试中还有短路阻抗比的测试。短路阻抗比以阻抗电压与额定电压之比的百分数来表示。阻抗电压是指变压器二次侧短路,一次侧施加电压使其电流达到额定值时所施加的电压称为阻抗电压。短路阻抗比是变压器损耗大小的一种表示。 IP00为干式变压器的一种防护方式 。根据使用环境特征及防护要求,干式变压器可选择不同的外壳。IP00是无防护外壳。一般干式变压器的室内防护等级是IP20。IP20防护外壳,可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物的进入,避免造成短路停电等恶性故障,为带电部分提供安全屏障。 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却(AF)。自然空冷时,变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫风冷时,变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行,或应急事故过负荷运行。 2 阻燃、环境、耐候的含义 铭牌中的阻燃、环境、耐候、F1 E2 C2,其表示的是一种以欧洲标准HD464为基础的环保特性认证。其中包括有耐气候(C0、 C1、C2)、耐环境(E0、E1、E2)及耐火(F0、F1、F2)不同等级试验等。C2试验为一种等级的耐气候试验(Climatic Test),即将变压器放置在一个690m3的实验室里,实验室的温度在8小时内从+25?降低至-25?,在-25?的温度下保持12小时后,对变压器二次侧施加2倍的额定电流,使变压器温度迅速上升至165,170?,使变压器上的冰霜全部化为水珠及水蒸气。2小时后温度降至+25?,进行例如裂缝或裂隙等外观检查。若无异常,则进行绝缘实验,即对变压器施加75%的额定工频、感应实验电压,测量局部放电水平。施加电压过程中若无点弧或击穿现象发生,即通过C2级绝缘实验。E2试验即适应环境能力试验(Environment Test)。 “欧洲独立实验室”(CESI)通过的 “适应环境能力试验”分为E1和E2两种。其中E1为冷凝实验,即将变压器放置于一个150m3的密闭室内,通过喷嘴喷入导电率为0.1,0.3s m的盐水雾化气体,将试验室内的湿度保持在93,以上,放置时间不得小于6小时,即为冷凝试验。此后在5分钟内对变压器施加1.1倍额定电压3次,每次5分钟,间隔5分钟。施加电压过程中若无电弧产生,无严重的损坏迹象,变压器无异常,测量局部放电水平不大于10pC,即通过E1级。E2为渗透试验,通过E1级6小时冷凝试验后,即进行第二阶段的试验, 保存室内温度为50?(?3?)、相对湿度为90,(?5,)、盐水雾化气体的导电率为0.5,1.5S m,持续144个小时,两个阶段共150小时,在这近一周的时间内带有导电率很高的水雾已经渗透了变压器的各个部位,所以这一阶段又称为水分渗透试验。在此情况下或在正常环境中存放3小时,对变压器施加75,的额定工频、感应试验电压,测量局部放电水平。在施加电压过程中若无电弧或击穿现象发生即通过E2级试验。F1试验为耐火试验(Fire Behavior Test)。“欧洲独立实验室”(CESI)通过的F1“适应环境能力试验”,即将变压器放置在试验箱里,距线圈175mm处放置一个24KW、温度为750?的电热板,同时在线圈后面放置一个半圆柱形金属屏,距线圈底部40mm处放置一个酒精盘,盛放可燃烧20分钟的酒精。点燃酒精,电热板通电,两者同时作用于线圈,20分钟后酒精火焰熄灭,发热板继续通电,40分钟后电热板断电,火焰自动熄灭。整个试验过程为60分钟。在此过程中每隔2分钟记录一次温度、烟雾透明度、空气进口的气体流量,并检测有无氯化氢、氰化氢、溴化氢、氟化氢、二氧化硫与甲醛等腐蚀性及有毒气体以及描述燃烧情况,若均满足要求,则通过F1耐火试验。 3 变压器的联结组 变压器同侧绕组是按一定形式联结的。IEC在标准中规定了变压器绕组联接组的最新表示方法。即三相变压器或组成三相变压器组的单相变压器的同一电压等级的相绕组,连接成星形、三角形、曲折形时对于高压绕组则分别用Y、D、Z表示;对于中、低压绕组则分别用小写字母y、d、z表示。如果是星形或曲折形联结有中性点引出时,则分别用YN或ZN,yn或zn表示。变压器按高压、低压绕组联结的顺序组合起来就是绕组的联结组。 联结组标号Dy11表示是变压器初次级联结形式。三相变压器的联结组标号是按钟面定则确定的,以高压侧线电压(或相电压)相量作为分钟并固定于12点位置不动,低压侧线电压(或相电压)向量作为时针旋转,每旋转30?为一个钟点累计。绕组间的电压相位移,以高压绕组的电压矢量作为原始位置。用时钟的时序数来表示。常用的12点钟相位移用0表示,11点钟用11表示,分别写在中、低压绕组代号之后。如哈里斯DX型发射机主整变压器的联结组标号为Dy11,其采用的是延长型“?”组态,来减小电源频率的五次和七次谐波产生的线电流失真。变压器给出的联结图标号为Dy11,要确定其绕组的联结图,先画出一次侧绕组的联结图?接法A、B、C。画出变压器联结组标号判定图如图2所示。在判定图上与UA相差11点的UAB旁边标上二次测的Ua(UA与Ua相差11点),即二次测的Ua与UAB同相,根据Ua在判定图中的位置,顺时针转120?为Ub,找出与Ub同相位的是一次测的UBC,同理,与Uc同相位的是UCA,画出绕组联结图,如图3所示。 4 变压器的绝缘强度与绝缘等级 变压器的绝缘强度也称绝缘水平,是设备及其绝缘部分相配合的水平,即 耐受电压值。绝缘强度试验能够有效地发现设备内部明显的缺陷,对保证设备安全运行起到关键作用。绝缘强度用其能承受规定条件下的一组试验电压值表示,分别是雷电冲击耐受电压、短时工频耐受电压和操作冲击耐受电压用LI、SI和AC表示。变压器的绝缘强度是按高压、中压、低压绕组的顺序列出耐受电压值来表示(冲击水平在前)的,其间用斜线分隔开。 变压器运行时,其绕组和铁芯产生的损耗转变成热量,一部分被变压器各部件吸收使温度升高,另一部分则散发到介质中。绝缘等级是用电设备在一些条件下能忍受的最高的可以保持绝缘的温度等级,不同的绝缘等级是判断绝缘材料好坏,设备绝缘性能好坏的标准。变压器的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级
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