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摘 要：变压器并列运行可以增加供电容量、大幅升高可靠性，同时可以减少损耗。在变电站，会预先确认主变压器分解位置，之后调整其他变压器的分解位置，即主-从跟踪法。本文研究了某变电站主变压器的运行状态，研究了在它们之间循环的电流。研究显示，因为变压器运行问题的干扰，辅以环流因素的干扰，变压器很难科学地分配负荷，大大增大了系统的发热量，提高了变电运行的安全隐患，也是并列环运行环流的主要问题。
关键词：110kV 变电站；变压器；运行；环流
引言
变压器并列运行可以增加供电容量、大幅升高可靠性，同时可以减少损耗。现在情况下，110kV 变电站主变压器的并列运行有几个必要的条件，分别是接线绕组组别相同、电压变比相同、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通常使用主-从跟踪法，会预先确认主变压器分解位置，之后调整其他变压器的分解位置。所研究的 110kV 变电站通过更换以及扩容主变压器，同时新安装的 40MVA 主变压器投入到并列运行，与20MVA 主变压器进行了并列运行，为了进一步了解系统运行状态，维护人员通过对绕组二次绕组电流、绕组电流、电流互感器保护绕组电流的计量，同时进行了分析。研究结果显示，主变压器高压位置的有功功率总和有着一定的差异。
一、110kV 变电站主变压器并列运行条件分析
让变压器能够实现理想的并列运行，关键就是在变压器并列还没有携带电荷的时候，每个变压器相互之间均没有循环电流，而在变压器携带电荷之后，变压器可对负荷进行更合理的分配，而且能够按照理想的容量比例分配负荷，就可以实现理想的运行状态。为了实现理想的运行，变压器并列运行有几个必要条件：首先，变压器变比必须相同，误差差值不能超过 0.5%；其次，变压器阻抗电压需要相同，误差差值不能超过 10%；然后，变压器接线绕组组别必须相同；最后，两台变压器容量比要严格控制在 3：1 之内。
二、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
为了将负荷进行扩容，某变电站将 1 台 20MVA 变压器改为40MVA 变压器，同时命名为 1 号变压器，在变压器中，阻抗电压是非常重要的一个参数，什么是阻抗电压，即将变压器的二次绕组进行短路，同时增大一次绕组电压，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。在我国现阶段的情况下，大家用的载调压变压器由17 个档位组成，在负荷侧电压调节上，浮动范围为 10%，根据计算，各个档位调节的电压是相同的，调节电压均为 0.012UL。在变压器运行的过程中，通过调节变压器的档位，对负荷侧电压就行调整，每一个档位都会使负荷侧电压会发生0.012UL 的变化，离散性与线性特征是这种电压变化以及档位调整的显著特征。在多台变压器并列运行的情况下，其中任何一台变压器开关与负荷侧电压并无线性关系。在变压器运行的过程中，把 1 号变压器的分接开关调节到 II 档，将 2 号变压器的分接开关调节到 III 档，在运行之后，1 号主变压器与 2 号主变压器10kV 侧、35kV 侧与 110kV 侧是可以并列运行的，在并列运行一段时间后，2 号变压器就会由运行形态转化成为热备形态，之后，110kV侧不再参加并列运行，仅僅在 10kV 负荷与 35kV 负荷时会短暂地并列。
2.2 有功功率分析
在变电站，两台主变压器并列运行前，对两台主变压器 CT 二次绕组的相位、电流幅值进行测量是必要的，通过对 1 号主变压器投入运行前后的有功功率进行研究之后，得到结论，运行前，中压位置和低压位置输出有功功率两者之和与高压位置输入有功功率是几乎相同的，1号主变压器与2号主变压器同时进入并列运行后，中压位置和低压位置输出有功功率两者之和缺低于高压位置输入有功功率，在这其中有一些不符合理论的数据，根据研究结果，怀疑主变压器之间出现了较大的循环电流。为了具体分析系统的整体情况，对运行前 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。从理论角度讲，主变压器中压位置输出功率和低压位置输出功率之和与高压位置输入有功功率是相等的。又因为 1 号主变压器与 2 号主变压器之间容量和阻抗电压是有所不同的，给循环电流的计算工作形成了巨大的困难。并列运行变压器在算路电压不同、接线组别有区别与额定容量不相等的情况下，环流是不会生成的，不过对负荷在两台变压器中的分配情况产生影响。，如果两台主变压器各自的阻抗电压不相等，则负荷不会进行严格的标准比例来分配，小容量的变压器会先一步成为满负荷状态，而另相对容量较大的变压器容量却仍然处于欠满负荷状态；如果两台主变压器额定容量不相等，则负荷分配比正比于额定容量之比。通常，在 35kV 档位没有压差，进而，35kV 档位的循环电流在计算中可以进行简化。可是，在10kV 高压档位，因为不均衡的二次绕组电压，产生一定的压差影响彼此，这时候，环流就会产生在2号变压器与1号变压器之间。计算循环电流是困难又艰巨的，不过，可以使用一种简单而又直接的方式来计算循环电流。在两台变压器并列运行过程中，在电压差的影响下循，环电流会出现在1台变压器的二次侧，查询相关资料可知，循环电流驱动电压为500/ 姨3，再通过相关的计算公式，可以得出，驱动电压为288.675V，环路阻抗为 1.59Ω，根据计算的结果可以得出，循环电流大约为 1 号主变压器低压位置额定电流 8.97%，2 号主变压器低压位置额定电流比例为 17.95%。循环电流的产生是无法避免的，循环电流与负荷电流之间关系紧密，负荷电流在实际应用下必定会产生循环电流。在循环电流的干扰下，虽然系统运行会出现变压器发热或者线损等情况，但是不会对负荷产生影响。同时，循环电流会反映在二次回路上，在收到循环电流的干扰后，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浮动。
三、结语
本文研究了某地变电站 2 号主变压器并列运行的事例，研究了两台主变压器之间的循环电流，研究显示，因为变压器运行问题的干扰，辅以环流因素的干扰，变压器很难科学地分配负荷，大大增大了系统的发热量，提高了变电运行的安全隐患，也是并列环运行环流的主要问题。为了尽可能减少对系统产生机械性损伤，不适合将两台主变压器长期间同时投入并列运行的，为了缓解这个问题，需要经常的将 2 号主变压器进行更换，进而变压器能够实现绕组接线方式、短路阻抗的并列运行。
参考文献：
[1] 谭德亭. 厂用35kV/10kV变电站电气主接线设计选择[J]. 电气技术. 2010（04）
[2] 唐岳柏. 浅议110kV变电站电气主接线的选择[J]. 科技创新导报. 2010（07）
[3] 张权铭. 农用110kV变电站设计[J]. 农村电气化. 2010（08）
[4] 刘娅. 110KV变电站部分电气一次设计浅析[J]. 民营科技. 2009（06）
作者简介：
郭飞，男，大学本科，职称：工程师。
侯敬娜，女，本科，工程师。
关键词：110kV 变电站；变压器；运行；环流
引言
变压器并列运行可以增加供电容量、大幅升高可靠性，同时可以减少损耗。现在情况下，110kV 变电站主变压器的并列运行有几个必要的条件，分别是接线绕组组别相同、电压变比相同、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通常使用主-从跟踪法，会预先确认主变压器分解位置，之后调整其他变压器的分解位置。所研究的 110kV 变电站通过更换以及扩容主变压器，同时新安装的 40MVA 主变压器投入到并列运行，与20MVA 主变压器进行了并列运行，为了进一步了解系统运行状态，维护人员通过对绕组二次绕组电流、绕组电流、电流互感器保护绕组电流的计量，同时进行了分析。研究结果显示，主变压器高压位置的有功功率总和有着一定的差异。
一、110kV 变电站主变压器并列运行条件分析
让变压器能够实现理想的并列运行，关键就是在变压器并列还没有携带电荷的时候，每个变压器相互之间均没有循环电流，而在变压器携带电荷之后，变压器可对负荷进行更合理的分配，而且能够按照理想的容量比例分配负荷，就可以实现理想的运行状态。为了实现理想的运行，变压器并列运行有几个必要条件：首先，变压器变比必须相同，误差差值不能超过 0.5%；其次，变压器阻抗电压需要相同，误差差值不能超过 10%；然后，变压器接线绕组组别必须相同；最后，两台变压器容量比要严格控制在 3：1 之内。
二、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
为了将负荷进行扩容，某变电站将 1 台 20MVA 变压器改为40MVA 变压器，同时命名为 1 号变压器，在变压器中，阻抗电压是非常重要的一个参数，什么是阻抗电压，即将变压器的二次绕组进行短路，同时增大一次绕组电压，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。在我国现阶段的情况下，大家用的载调压变压器由17 个档位组成，在负荷侧电压调节上，浮动范围为 10%，根据计算，各个档位调节的电压是相同的，调节电压均为 0.012UL。在变压器运行的过程中，通过调节变压器的档位，对负荷侧电压就行调整，每一个档位都会使负荷侧电压会发生0.012UL 的变化，离散性与线性特征是这种电压变化以及档位调整的显著特征。在多台变压器并列运行的情况下，其中任何一台变压器开关与负荷侧电压并无线性关系。在变压器运行的过程中，把 1 号变压器的分接开关调节到 II 档，将 2 号变压器的分接开关调节到 III 档，在运行之后，1 号主变压器与 2 号主变压器10kV 侧、35kV 侧与 110kV 侧是可以并列运行的，在并列运行一段时间后，2 号变压器就会由运行形态转化成为热备形态，之后，110kV侧不再参加并列运行，仅僅在 10kV 负荷与 35kV 负荷时会短暂地并列。
2.2 有功功率分析
在变电站，两台主变压器并列运行前，对两台主变压器 CT 二次绕组的相位、电流幅值进行测量是必要的，通过对 1 号主变压器投入运行前后的有功功率进行研究之后，得到结论，运行前，中压位置和低压位置输出有功功率两者之和与高压位置输入有功功率是几乎相同的，1号主变压器与2号主变压器同时进入并列运行后，中压位置和低压位置输出有功功率两者之和缺低于高压位置输入有功功率，在这其中有一些不符合理论的数据，根据研究结果，怀疑主变压器之间出现了较大的循环电流。为了具体分析系统的整体情况，对运行前 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。从理论角度讲，主变压器中压位置输出功率和低压位置输出功率之和与高压位置输入有功功率是相等的。又因为 1 号主变压器与 2 号主变压器之间容量和阻抗电压是有所不同的，给循环电流的计算工作形成了巨大的困难。并列运行变压器在算路电压不同、接线组别有区别与额定容量不相等的情况下，环流是不会生成的，不过对负荷在两台变压器中的分配情况产生影响。，如果两台主变压器各自的阻抗电压不相等，则负荷不会进行严格的标准比例来分配，小容量的变压器会先一步成为满负荷状态，而另相对容量较大的变压器容量却仍然处于欠满负荷状态；如果两台主变压器额定容量不相等，则负荷分配比正比于额定容量之比。通常，在 35kV 档位没有压差，进而，35kV 档位的循环电流在计算中可以进行简化。可是，在10kV 高压档位，因为不均衡的二次绕组电压，产生一定的压差影响彼此，这时候，环流就会产生在2号变压器与1号变压器之间。计算循环电流是困难又艰巨的，不过，可以使用一种简单而又直接的方式来计算循环电流。在两台变压器并列运行过程中，在电压差的影响下循，环电流会出现在1台变压器的二次侧，查询相关资料可知，循环电流驱动电压为500/ 姨3，再通过相关的计算公式，可以得出，驱动电压为288.675V，环路阻抗为 1.59Ω，根据计算的结果可以得出，循环电流大约为 1 号主变压器低压位置额定电流 8.97%，2 号主变压器低压位置额定电流比例为 17.95%。循环电流的产生是无法避免的，循环电流与负荷电流之间关系紧密，负荷电流在实际应用下必定会产生循环电流。在循环电流的干扰下，虽然系统运行会出现变压器发热或者线损等情况，但是不会对负荷产生影响。同时，循环电流会反映在二次回路上，在收到循环电流的干扰后，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浮动。
三、结语
本文研究了某地变电站 2 号主变压器并列运行的事例，研究了两台主变压器之间的循环电流，研究显示，因为变压器运行问题的干扰，辅以环流因素的干扰，变压器很难科学地分配负荷，大大增大了系统的发热量，提高了变电运行的安全隐患，也是并列环运行环流的主要问题。为了尽可能减少对系统产生机械性损伤，不适合将两台主变压器长期间同时投入并列运行的，为了缓解这个问题，需要经常的将 2 号主变压器进行更换，进而变压器能够实现绕组接线方式、短路阻抗的并列运行。
参考文献：
[1] 谭德亭. 厂用35kV/10kV变电站电气主接线设计选择[J]. 电气技术. 2010（04）
[2] 唐岳柏. 浅议110kV变电站电气主接线的选择[J]. 科技创新导报. 2010（07）
[3] 张权铭. 农用110kV变电站设计[J]. 农村电气化. 2010（08）
[4] 刘娅. 110KV变电站部分电气一次设计浅析[J]. 民营科技. 2009（06）
作者简介：
郭飞，男，大学本科，职称：工程师。
侯敬娜，女，本科，工程师。