（重庆电力设计院有限责任公司 重庆市 401121）
摘要：在改扩建及技改大修项目中经常遇到不同厂家、不同参数的主变并列运行所存在的问题，不同型号参数的变压器能否并列运行以及对运行的影响需结合工程实际情况进行计算分析。本文以实际工程为例对220kV主变对主变高、中压侧并列运行中变比、环流、损耗存在的问题进行计算，结合相关规程要求分析其技术上的可行性和经济上的合理性，提出几台主变在并列运行的实施方案。
关键字：主变 并列运行 环流 负荷分配
1、问题及背景
为满足用户负荷需要及提高供电可靠性，目前220kV变电站主变高、中压侧通常并列运行。但在实际工程中所选择的主变经常出现参数不能完全满足相关规程中主变并列运行条件的情况。本文以某220kV变电站3号主变扩建工程中出现的主变抽头变比及阻抗参数不匹配问题为例，对主变并列运行的条件和可行性进行计算分析。
该变电站现运行的两台主变容量为2×180MVA，额定电压比为220±8×1.25%/121/10.5kV，接线组别：YN，yn0，d11，其中1号主变阻抗电压：Uk1-2%=12.2、Uk1-3%=21.4、Uk2-3%=7.3，2号主变阻抗电压：Uk1-2%=12.3、Uk1-3%=21.7、Uk2-3%=6.9。由于时间紧急，无法及时向厂家定制与1、2号主变参数匹配的主变，为满足变电站所在片区迎峰度夏的需要，在扩建3号主变工程中拟短期内采用库存的变压器，该主变参数为：主变容量180MVA，额定电压比为230±8×1.25%/121/10.5kV，接线组别YN，yn0，d11，阻抗电压：Uk1-2%=14、Uk1-3%=23、Uk2-3%=8。由此可见该主变调压抽头变比和阻抗电压与1、2号主变不匹配。
2、变压器并列运行条件分析
根据DL/T572-2010《电力变压器运行规程》中4.5.1条，变压器并列运行的基本条件如下：a）联结组标号相同；b）电压比应相同，差值不得超过±0.5%；c）阻抗电压值偏差小于10%。此外还要注意每台变压器并列运行绕组环流应满足制造厂家要求。
拟短期采用的3号主变与1、2号主变短路阻抗偏差分别为13.74%、12.93%，阻抗电压值偏差超过10%，由此可见3号主变与1、2号主变不满足上述主变并列运行第3条的要求。
拟采用的3号主变在并列运行时环流大小以及负荷失配情况需进一步计算分析说明。
3、主变并列运行时抽头的选择及环流计算
由于拟采用的3号主变高压侧额定电压与1、2号主变不同，在并列运行时需通过调整各台主变抽头位置，使各台主变变比差值控制在满足并列运行的范围内，即不大于±0.5%。
表3.1 1、2号与3号主变可调变比范围
在满足各台主变变比差值控制在不大于±0.5%的范围内，可采用的变比组合如下表3.2：
表3.2 主变并列运行时可采用的变比组合情况
由于主变环流主要是各主变变比差引起的，环流正方向为从1、2号主变通过220kV母线流入3号主变，在各台主变抽头位置合理匹配的情况下，计算得到的环流值如下表3.3：
表3.3 三台主变并列运行时环流计算结果表
三台主变并列运行时环流与额定电流的比值：
4、主变并列运行存在的问题分析
根据规程要求主变并联运行时需满足a）联结组标号相同；b）电压比应相同，差值不得超过±0.5%；c）阻抗电压值偏差小于10%。
经校核拟短期采用的3号主变满足上述第1条要求。在三台主变并联运行时需满足各台主变变比差值控制在不大于±0.5%的范围内，因此可采用的变比组合需限制于上述表2中几种情况，由于各台主变不能通过自动调整变比来适应高压侧系统电压。如果系统电压高于主变高压侧的额定电压（运行档位）就会出现过励磁现象，根据厂家资料主变可承受1.05倍的过励磁，因此系统220kV电压需限制在主变高压侧的额定电压（运行档位）的1.05倍以内。
阻抗电压不等的变压器并联运行时，各台主变二次侧的负荷分配主要由各台主变阻抗电压确定，阻抗电压大的分配负荷小，当3号主变满负荷时，1、2号主变就会过负荷运行。在1、2号主变满载时，3号主变所带负荷为150MVA。主变长期过负荷运行是不允许的，因此在考虑三台并联运行时需限制三台主变所带负荷。
在GB／T13499-2002《电力变压器应用导则》中规定两台设计不同的主变，若它们之间相对负荷失配率一般不大于10%时，认为是合理的。三台主变并列运行时3号主变负荷相对失配率最高，当3号主变带最大负荷150MVA（功率因数按0.95考虑）时，其负荷相对失配率为10.76%，因此，三台主变并列运行时从经济性上考虑是不合理的。根据以上分析可知，扩建站3号主变与1、2号主变并列时需对3号主变所带负荷进行限制，在不计环流的影响的情况下，3号主变所带负荷为150MVA时，1、2号主变已满载，建议将3号主变的容载比控制在1.5以上，另外三台主变并列运行时主变负荷相对失配率从经济性上考虑是不合理的，因此建议在大竹林变电站负荷高峰时段使用3号主变与1、2号主变短期并列运行。
5、结论
从上面计算分析可知，扩建变电站在满足1）在三台主变并联运行时各台主变变比差值控制在不大于±0.5%的范围内；2）系统220kV电压需限制在主变高压侧的额定电压（运行档位）的1.05倍以内；3）3号变压器的容载比应控制在1.5以上等条件时可短时间使用3号主变与1、2号主变并列运行。
拟短期采用的3号主变调压抽头变比和阻抗电压与1、2号主变不完全匹配，主变容量不能得到充分利用，能量损耗增加，影响主变使用寿命，不满足长期经济运行的要求；另外在并列运行时各台主变抽头需限制在变比匹配的位置上，不能自动调节主变电压，因此该主变不能在大竹林变电站长时间使用。
参考文献：
[1]DL/T52-2010 电力变压器运行规程
[2]GB/T6451-2008 油浸式电力变压器技术参数和要求
[3]GB/T13499-2002电力变压器应用导则
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[5]王翔.变压器并列运行的若干问题探讨.低压电器.2009年第18期
[6]何俊，余运昌.2台参数不等的大型有载调压变压器的并列运行分析.电工技术.2010年第5期
作者简介：
周良才（1985-），男，硕士研究生，主要研究方向为变电一次设计；
论文作者:周良才1,杨娟2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/18
标签：电压论文; 环流论文; 阻抗论文; 负荷论文; 抽头论文; 变压器论文; 失配论文; 《电力设备》2017年第28期论文;