淺談干式變壓器的并聯(lián)運行

李素珍

摘要：隨著城鄉(xiāng)經濟的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)的用電量需求逐漸增加。為了能夠保證供電，供電過程中需要使用大容量的變壓器，但是單臺的變壓器無法滿足電力系統(tǒng)的正常運行，因此采用干式變壓器并聯(lián)使用的方式，以保證供電的可靠性。本文通過對干式變壓器的優(yōu)勢及并行使用變壓器的運行條件進行論述，說明干式變壓器并行使用的必然性。

關鍵詞：干式變壓器；并聯(lián)；供電可靠性

隨著我國經濟的發(fā)展，各地的用電量需求也在一直持續(xù)增長，帶動了市場對干式變壓器需求的增長。干式變壓器相較于其他類型的變壓器來說，由于其對材料、工藝、技術均有新的改變，將來在降噪和環(huán)保方面再有所發(fā)展，其市場占有率預計將會在一直增加。而采用并行方式使用變壓器，不僅能夠提高變壓器的運行效率，而且還能降低資金投入，提高供電的可靠性，極大的影響了干式變壓器的推廣使用。

一、干式變壓器及其使用情況

干式變壓器依靠空氣對流進行冷卻，一般用于局部照明、電子線路 、機械設備等變壓器，在電力系統(tǒng)中，一般汽機變壓器、鍋爐變壓器、除灰變壓器、除塵變壓器、脫硫變壓器等都是干式變壓器，變比為6kV/400V和10kV/400V，用于帶額定電壓380V的負載，簡單的說干式變壓器就是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器。

與油式變壓器相對比來看，干式變壓器用空氣作為絕緣的介質，不存在絕緣油，因此沒有對應的絕緣油存在的弊端，例如污染、火災或者是爆炸等相關問題，同時對電氣規(guī)范、規(guī)程等都沒有規(guī)定干式變壓器安裝在單獨的房間內。

各種干式變壓器的使用范圍很廣。浸漬式干式變壓器因其防火性能好，被廣泛用于水電站、高層建筑、地鐵的電力建設中。澆注式干式變壓器相比于一般的干式變壓器，其空載及負載損耗大概下降30%，噪音水平同時有降低；繞包絕緣式干式變壓器制造工藝簡單，設計靈活性強，絕緣結構適應性好。繞包絕緣干式變壓器除了具有其它類干式變壓器的性能外，同時還有高阻燃性、高機械強度和優(yōu)越的耐冷沖擊性能等特點使繞包絕緣干式變壓器在各個領域得到廣泛應用，但由于繞包變壓器價格貴，在中等容量范圍內，其競爭力要比樹脂型的低；但對10 000 MVA 及以上大容量變壓器，因絕緣更薄，散熱好，其應用范圍更廣。

二、變壓器并聯(lián)使用及干式變壓器并聯(lián)使用分析

1.變壓器并行運行的必要性

由于我國城鄉(xiāng)的高速現代化發(fā)展，城鄉(xiāng)的供電負荷逐漸增大，對應的，發(fā)電廠和變電所的容量要求也隨之增大，一臺變壓器無法保證全部容量的降壓或升壓任務，因此需要多臺變壓器并聯(lián)使用。

將變壓器分別接在兩段母線上，兩臺分開支持幾條線路運行也有不足之處。一方面，會出現容量大的變壓器過載率較小的問題，當負載增加時，一臺變壓器無法支持使用，但要使用并列運行的方式又無法實現時，此時，兩臺變壓器各自支持幾條線路的運行，考慮到要保證出線的固定，其中一臺變壓器因支持的線路少或負載小等原因，就會出現使用不完全的現象，增加損耗。 另一方面，當線路中的用電負載加大，而為其提供電力支持的一臺變壓器容量不夠時，就會導致這個變壓器中通過的電流和功率超過負荷，影響供電的經濟運行及供電的可靠性。

在大容量的變電站中，常采用幾臺變壓器并聯(lián)運行的方式，即將這些變壓器的一次側、二次側的端子分別并聯(lián)到一次側、二次側的公共母線上，共同對負載供電。

2.并行使用變壓器的優(yōu)勢

1）使供電更加可靠。當對變壓器開展必要檢驗工作時，可以先切換到并聯(lián)的備用變壓器上，之后再將變壓器停電檢修，在保證不中斷供電的同時，進行變壓器的檢修工作；或者是其中一臺變壓器故障時，并行的其他變壓器仍可正常運行，保證了供電的持續(xù)性。

2）并行使用變壓器可減少變壓器的空載損耗，提高效率，同時能夠改善電網的功率因數，提高系統(tǒng)經濟性。例如可以根據用電負荷季節(jié)性強的特點，在用電負荷輕的季節(jié)去掉部分變壓器。

3）資金不必一次性的投入。在將原變壓器得到充分使用的同時，根據用電量增加等實際情況，可以在后期添加性的變壓器，分批購置，減少一次性的資金投入。

3.并行變壓器的運行要求

3.1聯(lián)結組別要相等

當連接組別不相等時，相關變壓器的原邊連接的是一個電網，副邊線電壓相位不同。此時，如果變壓器的變比值一樣，其副邊就會產生電動勢差。聯(lián)結組別不等的變壓器并行使用，會引起相當于短路的回流，甚至燒毀變壓器。如果需要將聯(lián)結組別不一致的變壓器并列使用，需要將變壓器的接線組別轉化相同才能使用，可以采用各項異名、始端與末端交換的方法。

3.2電壓比要相等

變比不相等的變壓器并行使用，空載時會生成環(huán)流。

參照以上公式， 表示環(huán)流，對于并聯(lián)運行的變壓器，當變比不同時，每個變壓器的二次邊電流都涉及兩個分量，一個是環(huán)流分量。由于變壓器的短路阻抗 、 很小，若變壓比 和 差值較大的話，會產生很大的環(huán)流。對于兩個變壓器而言，其二次邊電流中的環(huán)流分量值相等，但符號相反，意味著，當每個變壓器的負載分量相位基本一樣時，加上因變比不同生成的環(huán)流值，其中一個變壓器的電流大于負載分量，另一個變壓器的電流小于負載分量。以上情況會增加變壓器的負載損耗，并且會使變壓器的損害程度增加。

3.3短路阻抗要相等

當短路阻抗不相等時，對于并行使用的干式變壓器，其中短路阻抗值小的先出現滿載情況，但為了平衡變壓器的出口電壓，阻抗值大的變壓器相對容量小，這樣會浪費其他的變壓器的設備容量。因此，在實際使用中要求并聯(lián)的變壓器短路阻抗差值不超過平均值的10%，以避免設備容量的浪費。而且，變壓器的負載電流與短路阻抗成反比的關系，就是說，變壓器的短路阻抗越小，意味著它的負載電流值會越大。因此，在實際工程中，為了使負荷合理地分配，提高并聯(lián)運行的經濟性，應該取容量大的變壓器的短路阻抗的值小些，讓它首先達到滿載狀態(tài)。

三、干式變壓器并聯(lián)運行的市場需求

目前，干式變壓器主要應用于防火、防爆要求比較高的場所，例如高層建筑、地鐵、火車站、機場、醫(yī)院、石油化工企業(yè)及礦井內部等場合?！吨袊墒阶儔浩餍袠I(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告前瞻》顯示，電網投資比例已經由2005年的32.10%上升到2012年的49.47%，投資比例結構趨于合理，改善了近幾年中國電源投資規(guī)模過大、增速過快、比例過高的趨勢，電源與電網開始協(xié)調、科學發(fā)展；2012年，中國電網工程建設完成投資3693億元，同比增長0.3%，增幅較上年同期下降6.49%。

隨著電網建設投資的增長，輸配電領域的市場前景走勢喜人，同時干式變壓器的產量預計將會一直上升。2012年在全年經濟增速下降的影響之下，我國干式變壓器產量為18607.19萬千伏安，同比增長8.45%。2013年我國干式變壓器產量將會在19723.62萬千伏安左右，到2015年我國干式變壓器產量將會在2.2億千伏安左右，2017年將會達到2.45億千伏安左右。

四、結語

干式變壓器由于其市場需求量大等關系，近些年的發(fā)展形勢樂觀。特別是新的系列，在對噪聲和損耗減小到新的水平，為變壓器和低壓屏放在同一配電室創(chuàng)造了有利條件。但同時也要注意，干式變壓器能否安全的使用以及能否延長其使用時間，這些都與變壓器的繞組絕緣是否安全可靠。因此，對于干式變壓器的繞組溫度的監(jiān)測也是非常重要的。再有，對變壓器的并行使用條件也要重點考慮，以保持變壓器并聯(lián)運行的理想狀態(tài)。

參考文獻

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