110k V变电站主变压器并列运行环流分析

戴盛DAI Sheng

（国网太原供电公司，太原 030001）

（Taiyuan Power Supply Company of State Grid Shanxi Electhic Power Company，Taiyuan 030001，China）

0 引言

变压器并列运行是扩大供电容量、提升供电可靠性以及降低损耗的重要途径之一，在目前情况下，110kV变电站主变压器的并列运行需要满足几个条件，即电压变比相同、接线绕组组别相同、短路电压差相等。在控制方法上，变电站主变压器并列运行方式主要采用主-从跟踪法，需要先确定好主变压器分解位置，再调整其他变压器分接位置。

某地供电局110kV变电站开展了主变压器更换以及扩容工作，在新安装40MVA主变压器投入到运行之中，同20MVA主变压器进行了并列运行，为了分析系统运行情况，维护人员针对计量绕组二次绕组电流、绕组电流、电流互感器保护绕组电流进行了分析，分析结果显示，主变压器高压位置有功功率总和存在着一定的差异。

1 110kV变电站主变压器并列运行条件分析

要让变压器能够实现理想的并列运行，最好的状态就是在变压器并列未带电荷时，各个变压器之间未出现循环电流，在变压器带有电荷之后，变压器即可对负荷进行合理的分配，只要能够按照相关的容量比例进行分配，即可满足理想的运行状态。为了满足以上的状态，变压器并列运行需要满足几个条件：第一，变压器变比需要相同，差值应该控制在0.5%之内；第二，变压器阻抗电压是相同的，差值应该控制在10%之内；第三，变压器接线绕组组别相同；第四，两台变压器容量比需要控制在3：1之内。

2 某变电站变压器运行循环电流情况

2.1 某变电站改造过渡阶段运行方式分析 为了实现负荷扩容的目的，某变电站1台20MVA变压器改为40MVA变压器，将其称之为1号变压器，在变压器中，一个重要的参数就是阻抗电压，阻抗电压即将其二次绕组短路，增大一次绕组电压的方式，在二次绕组短路电流达到标准之后，一次绕组电压与额定电压的比值就是阻抗电压。

就我国现阶段的情况来看，常用的载调压变压器是由17个档位组成，在负荷侧电压调节上，范围为10%，各个档位调节的电压是相同的，根据计算，每个档位调节电压为0.012UL。在变压器运行的过程中，只要调节其中的档位，就会对负荷侧电压产生影响，负荷侧电压会发生0.012UL的变化，这种电压变化以及档位调整是具有离散性与线性特征的。在两台以及两台以上变压器并列运行的情况下，其中一台变压器开关与负荷侧电压并无线性关系。

在并列运行的过程中，需要将1号变压器载分接开关调节到II档，对于2号变压器，则需要将其分接开关调节到III档，在投入运行后，1号主变压器与2号主变压器110kV侧、10kV侧与35kV侧是能够并列运行的，在运行一段时间之后，2号变压器会从运行状态转化成为热备状态，之后，只有在10kV负荷与35kV负荷时会短时并列。

2.2 有功功率分析 在变电站主变压器并列运行前，需要对两台主变压器CT二次绕组的相位、电流幅值进行测量，在对1号主变压器运行前后有功功率进行分析后，可以得出，投入运行前，高压位置输入有功功率与中压位置和低压位置输出有功功率两者之和是基本相同的，两台主变压器在实现并列运行之后，高压位置输入有功功率却高于中压位置与低压位置有功功率之和的，这并不科学，根据分析，怀疑出现了较大的循环电流。

为了分析系统的具体情况，则对投入运行前2号主变压器高压位置、中压位置以及低压位置有功功率进行分析，从理论角度而言，主变压器高压位置输入有功功率与中压位置输出功率和低压位置输出功率之和是相同的。

由于1号主变压器与2号主变压器容量和阻抗电压是不同的，这就给循环电流的计算工作带来了一些困难，并列运行变压器算路电压、接线组别与额定容量不同的情况下，变压器二次回路是不会产生环流的，但是会对两台变压器负荷分配情况产生影响。若两台主变压器额定容量不相同，那么额定容量与负荷分配比就会呈现出正比的关系，若两台主变压器阻抗电压不同，那么其负荷也不能够按照相关的标准比例进行分配，容量相对较小的变压器会首先达到满负荷，但是另外一台变压器容量却无法实现全面的利用。一般情况下，在35kV位置是没有压差的，因此，35kV位置的循环电流是基本上可以忽略的。但是，在10kV高压位置，由于二次绕组电压不均衡，这就会产生一定的压差，此时，2号变压器与1号主变压器之间就会出现环流。虽然在各种因素的影响下，循环电流的计算存在一些难度，但是可以使用一种直接的方式来计算循环电流。

在运行过程中，1台变压器二次侧在电压差异的影响下，会出现循环电流，根据计算方式，循环电流驱动电压为，根据相关的计算公式，可以得出，驱动电压为288.675V，环路阻抗为1.59Ω，根据比例可以得出，循环电流共计占1号主变压器低压位置额定电流8.97%，占2号主变压器低压位置额定电流比例为17.95%，不管存在多少负荷，都是有循环电流的，这种循环电流与负荷电流有着密切的关系，在循环电流的影响下，系统运行会出现变压器发热以及线损的情况，这不会对负荷产生影响。

在循环电流的影响下，该种电流会反映至二次回路上，在该种因素的影响下，二次侧电流测量数据就会出现误差，计算出的输出有功功率与输入有功功率就会出现一定的差异。

3 结语

本研究分析了某地变电站2台主变压器运行情况，分析了两者之间的循环电流，结果显示，并列环运行环流产生的问题是由于变压器运行问题的影响，在环流因素的影响下，变压器无法科学对负荷进行分配，增加了系统的发热量，这就给变电运行带来了安全隐患。为了避免对系统产生机械性损伤，是不宜将两台主变压器长期间同时投入运行的，为了解决这些问题，需要及时将2号主变压器更换，让变压器能够实现绕组接线方式、短路阻抗的并列运行。

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