浅谈干式变压器的并联运行

李素珍

摘要：随着城乡经济的快速发展，城乡的用电量需求逐渐增加。为了能够保证供电，供电过程中需要使用大容量的变压器，但是单台的变压器无法满足电力系统的正常运行，因此采用干式变压器并联使用的方式，以保证供电的可靠性。本文通过对干式变压器的优势及并行使用变压器的运行条件进行论述，说明干式变压器并行使用的必然性。

关键词：干式变压器；并联；供电可靠性

随着我国经济的发展，各地的用电量需求也在一直持续增长，带动了市场对干式变压器需求的增长。干式变压器相较于其他类型的变压器来说，由于其对材料、工艺、技术均有新的改变，将来在降噪和环保方面再有所发展，其市场占有率预计将会在一直增加。而采用并行方式使用变压器，不仅能够提高变压器的运行效率，而且还能降低资金投入，提高供电的可靠性，极大的影响了干式变压器的推广使用。

一、干式变压器及其使用情况

干式变压器依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路 、机械设备等变压器，在电力系统中，一般汽机变压器、锅炉变压器、除灰变压器、除尘变压器、脱硫变压器等都是干式变压器，变比为6kV/400V和10kV/400V，用于带额定电压380V的负载，简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。

与油式变压器相对比来看，干式变压器用空气作为绝缘的介质，不存在绝缘油，因此没有对应的绝缘油存在的弊端，例如污染、火灾或者是爆炸等相关问题，同时对电气规范、规程等都没有规定干式变压器安装在单独的房间内。

各种干式变压器的使用范围很广。浸渍式干式变压器因其防火性能好，被广泛用于水电站、高层建筑、地铁的电力建设中。浇注式干式变压器相比于一般的干式变压器，其空载及负载损耗大概下降30%，噪音水平同时有降低；绕包绝缘式干式变压器制造工艺简单，设计灵活性强，绝缘结构适应性好。绕包绝缘干式变压器除了具有其它类干式变压器的性能外，同时还有高阻燃性、高机械强度和优越的耐冷冲击性能等特点使绕包绝缘干式变压器在各个领域得到广泛应用，但由于绕包变压器价格贵，在中等容量范围内，其竞争力要比树脂型的低；但对10 000 MVA 及以上大容量变压器，因绝缘更薄，散热好，其应用范围更广。

二、变压器并联使用及干式变压器并联使用分析

1.变压器并行運行的必要性

由于我国城乡的高速现代化发展，城乡的供电负荷逐渐增大，对应的，发电厂和变电所的容量要求也随之增大，一台变压器无法保证全部容量的降压或升压任务，因此需要多台变压器并联使用。

将变压器分别接在两段母线上，两台分开支持几条线路运行也有不足之处。一方面，会出现容量大的变压器过载率较小的问题，当负载增加时，一台变压器无法支持使用，但要使用并列运行的方式又无法实现时，此时，两台变压器各自支持几条线路的运行，考虑到要保证出线的固定，其中一台变压器因支持的线路少或负载小等原因，就会出现使用不完全的现象，增加损耗。 另一方面，当线路中的用电负载加大，而为其提供电力支持的一台变压器容量不够时，就会导致这个变压器中通过的电流和功率超过负荷，影响供电的经济运行及供电的可靠性。

在大容量的变电站中，常采用几台变压器并联运行的方式，即将这些变压器的一次侧、二次侧的端子分别并联到一次侧、二次侧的公共母线上，共同对负载供电。

2.并行使用变压器的优势

1）使供电更加可靠。当对变压器开展必要检验工作时，可以先切换到并联的备用变压器上，之后再将变压器停电检修，在保证不中断供电的同时，进行变压器的检修工作；或者是其中一台变压器故障时，并行的其他变压器仍可正常运行，保证了供电的持续性。

2）并行使用变压器可减少变压器的空载损耗，提高效率，同时能够改善电网的功率因数，提高系统经济性。例如可以根据用电负荷季节性强的特点，在用电负荷轻的季节去掉部分变压器。

3）资金不必一次性的投入。在将原变压器得到充分使用的同时，根据用电量增加等实际情况，可以在后期添加性的变压器，分批购置，减少一次性的资金投入。

3.并行变压器的运行要求

3.1联结组别要相等

当连接组别不相等时，相关变压器的原边连接的是一个电网，副边线电压相位不同。此时，如果变压器的变比值一样，其副边就会产生电动势差。联结组别不等的变压器并行使用，会引起相当于短路的回流，甚至烧毁变压器。如果需要将联结组别不一致的变压器并列使用，需要将变压器的接线组别转化相同才能使用，可以采用各项异名、始端与末端交换的方法。

3.2电压比要相等

变比不相等的变压器并行使用，空载时会生成环流。

参照以上公式， 表示环流，对于并联运行的变压器，当变比不同时，每个变压器的二次边电流都涉及两个分量，一个是环流分量。由于变压器的短路阻抗 、 很小，若变压比 和 差值较大的话，会产生很大的环流。对于两个变压器而言，其二次边电流中的环流分量值相等，但符号相反，意味着，当每个变压器的负载分量相位基本一样时，加上因变比不同生成的环流值，其中一个变压器的电流大于负载分量，另一个变压器的电流小于负载分量。以上情况会增加变压器的负载损耗，并且会使变压器的损害程度增加。

3.3短路阻抗要相等

当短路阻抗不相等时，对于并行使用的干式变压器，其中短路阻抗值小的先出现满载情况，但为了平衡变压器的出口电压，阻抗值大的变压器相对容量小，这样会浪费其他的变压器的设备容量。因此，在实际使用中要求并联的变压器短路阻抗差值不超过平均值的10%，以避免设备容量的浪费。而且，变压器的负载电流与短路阻抗成反比的关系，就是说，变压器的短路阻抗越小，意味着它的负载电流值会越大。因此，在实际工程中，为了使负荷合理地分配，提高并联运行的经济性，应该取容量大的变压器的短路阻抗的值小些，让它首先达到满载状态。

三、干式变压器并联运行的市场需求

目前，干式变压器主要应用于防火、防爆要求比较高的场所，例如高层建筑、地铁、火车站、机场、医院、石油化工企业及矿井内部等场合。《中国干式变压器行业市场需求预测与投资战略规划分析报告前瞻》显示，电网投资比例已经由2005年的32.10%上升到2012年的49.47%，投资比例结构趋于合理，改善了近几年中国电源投资规模过大、增速过快、比例过高的趋势，电源与电网开始协调、科学发展；2012年，中国电网工程建设完成投资3693亿元，同比增长0.3%，增幅较上年同期下降6.49%。

随着电网建设投资的增长，输配电领域的市场前景走势喜人，同时干式变压器的产量预计将会一直上升。2012年在全年经济增速下降的影响之下，我国干式变压器产量为18607.19万千伏安，同比增长8.45%。2013年我国干式变压器产量将会在19723.62万千伏安左右，到2015年我国干式变压器产量将会在2.2亿千伏安左右，2017年将会达到2.45亿千伏安左右。

四、结语

干式变压器由于其市场需求量大等关系，近些年的发展形势乐观。特别是新的系列，在对噪声和损耗减小到新的水平，为变压器和低压屏放在同一配电室创造了有利条件。但同时也要注意，干式变压器能否安全的使用以及能否延长其使用时间，这些都与变压器的绕组绝缘是否安全可靠。因此，对于干式变压器的绕组温度的监测也是非常重要的。再有，对变压器的并行使用条件也要重点考虑，以保持变压器并联运行的理想状态。

参考文献

[1]李晶，赵志刚，王晓文.浅谈干式变压器的发展，东北电力技术，2002.

[2]辜承林，陈乔夫，熊永前.电机学，华中科技大学出版社.2010.