110kV變電站主變壓器并列運行環(huán)流分析

劉樹義

摘 要：為了進一步擴大供電能力，提高供電可靠性，有效地減少損耗，需要采用并列的變壓器運行方式。其中，變電站的主變壓器并列運行方法具體指的是從跟蹤法機型予以運用，準(zhǔn)確地確定出主變壓器的分解位置，隨后對其他的變壓器分解位置進行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。本文介紹了變電站的兩大變電站的電流和結(jié)構(gòu)的問題，根據(jù)詳細(xì)的研究和分析，將其影響的主要原因是由于變壓器的運行問題，對變壓器的安全運行產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

關(guān)鍵詞：110kV變電站；主變壓器；并列運行環(huán)流

中圖分類號：TM406 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0126-01

變壓器并列運行能提高供電容量，大大提高可靠性，減少損耗。在目前的情況下，110千伏變電站主變壓器的運行有幾個必要條件，兩者相同，電壓差是相同的，短路電壓差是相同的。在控制方法中，變電站的主變壓器通常采用主從跟蹤方法，它預(yù)先確定主變壓器的位置，然后調(diào)整其他變壓器的位置。研究了110kV變電站通過改變和主變壓器容量，同時，新安裝的40mva與主變壓器并行運行，與20mva與主變壓器并行運行，為了進一步了解系統(tǒng)運行狀態(tài)，維修人員通過繞組電流、繞組電流和電流互感器的二次繞組保護繞組電流測量，同時進行了分析。研究結(jié)果顯示，主變壓器高壓位置的有功功率總和有著一定的差異。

1 110kV變電站主變壓器的并列運行條件

讓變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)理想的并列運行，關(guān)鍵就是在變壓器并列還沒有攜帶電荷的時候，每個變壓器相互之間均沒有循環(huán)電流，而在變壓器攜帶電荷之后，變壓器可對負(fù)荷進行更合理的分配，而且能夠按照理想的容量比例分配負(fù)荷，就可以實現(xiàn)理想的運行狀態(tài)。為了實現(xiàn)理想的運行，變壓器并列運行有幾個必要條件：首先，變壓器變比必須相同，誤差差值不能超過0.5%；其次，變壓器阻抗電壓需要相同，誤差差值不能超過10%；然后，變壓器接線繞組組別必須相同；最后，兩臺變壓器容量比要嚴(yán)格控制在3：1之內(nèi)[1]。

2 變電站變壓器運行狀態(tài)下的循環(huán)電流

2.1 變電站改造過渡期間的運行方式

要想有效擴大負(fù)荷容量，該變電站將其中一臺20MVA變壓器改造成40MVA，簡稱一號變壓器。而在變壓器當(dāng)中，阻抗電壓是十分重要的參數(shù)。在二次繞組短路方面，增加一次繞組的電壓，并在二次繞組的短路電流滿足具體標(biāo)準(zhǔn)要求以后，一次繞組電壓和額定電壓的比值被稱為阻抗電壓。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)實際情況分析，載調(diào)壓變壓器通的組成檔位通常是17。對于負(fù)荷側(cè)電壓調(diào)節(jié)方面，范圍控制在10%，而各檔位調(diào)節(jié)電壓保持一致。通過具體計算發(fā)現(xiàn)，各檔位調(diào)節(jié)電壓是0.012UL。變壓器在運行中，僅僅對檔位進行調(diào)節(jié)就可以，即可影響負(fù)荷側(cè)電壓。負(fù)荷側(cè)電壓則會出現(xiàn)0.012UL變化幅度，在電壓變化與檔位調(diào)整方面的線性以及離散性特征都十分明顯?；谧儔浩鞯牟⒘羞\行，使得其中的一臺變壓器開關(guān)同負(fù)荷側(cè)電壓之間不存在線性關(guān)系。在變壓器并列運行方面，應(yīng)該把一號變壓器的載分接開關(guān)及時調(diào)至Ⅱ檔位，而另外的變壓器（二號變壓器）需要將載分接開關(guān)調(diào)節(jié)到Ⅲ檔位。在變壓器實際運行的過程中，兩臺主變壓器都可以實現(xiàn)并列運行。經(jīng)過長時間運行以后，二號變壓器將有運行的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊醾錉顟B(tài)，隨后，僅僅會在處于10kV和35kV負(fù)荷的狀態(tài)下實現(xiàn)短時間的并列。

2.2 有功功率的相關(guān)分析

變電站的主變壓器在并列運行之前，一定要針對兩臺主變壓器的CT二次繞組相位以及電流幅值予以詳細(xì)地測量。在對一號主變壓器運行之前與之后的有功功率進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，在其投入運行之前，高壓位置所輸入的有功功率和中壓位置、低壓位置所輸出的有功功率，總和基本上一致。而在變電站主變壓器并列運行后，高壓位置的輸入有功功率始終超過中壓與低壓位置的有功功率總和。因此，實際結(jié)果存在嚴(yán)重的不科學(xué)性，因而，很有可能是循環(huán)電流存在問題。為進一步對系統(tǒng)情況進行分析，需要在投入運行之前，主變壓器的高壓、中壓與低壓位置的有功功率展開全面且深入地分析。站在理論角度分析，主變壓器的高壓位置，其輸入有功功率和中壓位置的輸出功率、低壓位置的輸出功率和一致。其中，一號與二號主變壓器的容量與阻抗電壓存在差異，進而對循環(huán)電流計算的工作造成了嚴(yán)重的困擾。而在并列運行且變壓器短路電壓、額定容量以及接線組別存在差異的狀態(tài)下，那么變壓器的二次回路并不存在環(huán)流，然而卻會嚴(yán)重影響這兩臺變壓器的負(fù)荷分配情況。如果兩者的額定容量不同，其額定容量和負(fù)荷分配比將呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系。如果這兩臺主變壓器的阻抗電壓存在差異，則負(fù)荷無法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的比例分配。在這種情況下，容量小的變壓器則會最先實現(xiàn)滿負(fù)荷，而另外一臺變壓器的容量就難以被充分利用。通常來講，如果是處于25kV的位置，那么壓差并不存在，所以，這一位置的循環(huán)電流可以被忽略。然而，在處于10kV位置的時候，二號變壓器和一號主變壓器間則會形成環(huán)流。即便受諸多因素影響，則會增加循環(huán)電流計算的難度，然而可以通過直接方式對循環(huán)電流進行計算。受循環(huán)電流影響，電流則能夠反應(yīng)到二次回路中，而二次側(cè)電流的測量數(shù)據(jù)也同樣會形成誤差，使得輸出有功功率和輸入有功功率存在極大差異[2]。

3 變壓器的運行應(yīng)遵循的原則

在變電站的運行和使用的過程中，工作人員需要注意的是變電站設(shè)備運行的安全性問題。在日常生活和工作中，使用變電站的設(shè)備時要注意按規(guī)定來操作，變壓器的運行應(yīng)當(dāng)遵循該有的原則，只有這樣提高變電站設(shè)備的使用壽命，從而加強變電站供電安全的能力變壓器的運行方式應(yīng)當(dāng)遵循以下幾條原則[3]：

（1）在實施并列運行之前，確定變壓器在實施并列運行的時候是否會引起短路電流超標(biāo)，如果變壓器并列運行會引起短路就采用負(fù)荷側(cè)分列運行的方式，這種方式可以降低短路電流。（2）應(yīng)對負(fù)荷側(cè)分列進行檢查，查看其中是否有自投裝置，如果沒有備用自投裝置，就采用并列運行的方式。上述過程必須是在短路電流沒有超標(biāo)的情況進行。（3）當(dāng)負(fù)荷側(cè)已經(jīng)有了自投裝置，如果采用分列運行方式可以滿足供電要求，就采用負(fù)荷側(cè)分列，如果不能夠滿足供電容量的要求，就采用并列運行的方式。（4）如果負(fù)荷側(cè)分列在運行的時候能夠滿足負(fù)荷的供電容量的要求，就要結(jié)合用戶對供電可靠性的要求、變壓器調(diào)壓的性能以及保護裝置是否有作用等方面的因素來綜合判斷，比較兩種的方式哪種方式更合適，進行慎重的比較之后再進行選擇。

想要保證變電站能夠正常地運行，最重要一項工作就是制定嚴(yán)格有效的規(guī)章制度。這里所說的規(guī)章制度包括的內(nèi)容比較多。包括變電站設(shè)備維修和保養(yǎng)制度、設(shè)備操作規(guī)則、職責(zé)權(quán)限等等。只有完善相關(guān)的規(guī)章制度才可以規(guī)范變電站變壓器運行和維護的過程，才可以根據(jù)變電站變壓器運行的實際情況進行分工，做到職責(zé)分明。同時，完善的規(guī)章制度還有利于提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)水平，使其掌握相關(guān)崗位的操作知識，進而提高其工作的質(zhì)量。110kV變電站的按照其所在的位置、負(fù)荷的大小及其重要性，被設(shè)計規(guī)劃成不同的主接線方式來規(guī)避風(fēng)險。對變壓器負(fù)荷側(cè)分列運行分析可以發(fā)現(xiàn)，采用分列運行的方式可以大大提高變電站變壓器的靈敏度，進而可以擴大其保護的范圍。此外，采用分列運行的方式有利于上級路線的運行，可以提升上級路線的靈敏度，對上級路線有很顯著的保護性能。

4 結(jié)語

通過變電站運行狀態(tài)的研究和分析，掌握了變壓器之間的循環(huán)電流，并根據(jù)實際結(jié)果表明，可以學(xué)習(xí)運行并行環(huán)路的形成。由于變壓器運行狀態(tài)及循環(huán)電流的影響，變壓器的負(fù)載分配很難，因此變壓器系統(tǒng)的發(fā)熱會增加，從而嚴(yán)重影響變壓器的安全運行。要想有效地規(guī)避變壓器運行系統(tǒng)機械損傷，就不應(yīng)當(dāng)將并列運行的時間設(shè)置過長。為解決上述問題，應(yīng)及時更換二號主變壓器。

參考文獻

[1]譚德亭.廠用35kV/10kV變電站電氣主接線設(shè)計選擇[J].電氣技術(shù)，2010，（4）：56-59.

[2]唐岳柏.淺議110kV變電站電氣主接線的選擇[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，（7）：79.

[3]張權(quán)銘.農(nóng)用110kV變電站設(shè)計[J].農(nóng)村電氣化，2010，（8）：15-16.endprint