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1、1概述变电站主变经济运行方式是指在不影响供电负荷条件下，通过选 取最佳的运行方式，使变压器电能损耗降到最低。目前，山东莱芜市 110kV变电站都安装了两台主变。日常的运行方式为：当负荷小于小 容量主变的额定容量时，只投入小容量主变一台；当负荷在两台主变 额定容量之间时，则只投入大容量主变一台；当负荷大于大容量主变 的额定容量时，则投入两台主变。一些人认为这样就可以在负荷低于 大容量主变的额定容量时，通过减少投入一台变压器，起到减少变压 器空载损耗，降低变电站变损的作用。其实这种做法存在片面的、不 科学的因素，它只考虑了变压器的空载损耗，而忽略了变压器的负载 损耗。当变压器轻载时，空载损耗占变损
2、的大部分；但当负荷达到一 定数值时，负载损耗便增大成为变损的主要部分。由此可见，我们在确定变电站主变经济运行方式 时，必须综合考虑变压器空载损耗和负载损耗的影响。2变压器损耗计算变压器损耗可以分为空载损耗和负载损耗两部分。在工程计算中, 我们设定电网电压大小、波形恒定，这样当某一台变压器的空载损耗 P0为一定值，其负载损耗PZ则与负荷平方成正比，即：PZ= (S/SZ) 2Pkn (1)式(1)中，S变压器的实际负荷；SZ变压器的额定容量；Pkn一变压器在额定电流下的短路损耗.这样，单台变压器的总损耗为：P=P0+ PZ=PN (S/SZ) 2Pkn 当两台变压器并列运行时，各变压器的负载分配
3、与该变压器的额定容量成正比，与短路电压成反比，即：S=S1+S2 (3)S1:S2= (Sn1/Uk1) : (Sn2/Uk2) (4)式(4)中，S一总负荷；Uk变压器的短路电压.这时两台变压器并列运行的总损耗 Pb为：Pb=P1 P2=PO1POa(S1/Sn1) 2Pkn1+ (S2/Sn2) 2Pkn2 (5)将(3)式代入为：Pb=PO1+PO2+Pkn1Uk22+Pkn2Uk12 / (Sn2Uk1+Sn1Uk2 2S2 (6)式(6)中，P的单位为kVV S的单位为MVA3变压器并列技术条件把两台变压器的一次侧和二次侧同一相的引线连接在一起的运行 方式，称为“两台变压器的并联运行
4、”。两台变压器的并联运行，以其独特的结构形式，为用户提供了许多方便，并获得了较好的经济效益。变压器并联运行的四个条件是：(1)变压器的接线组不相同。(2)变压器的变比相同(允许有0.5%的差值)，也就是说变压 器的额定电压相等。(3)变压器的短路电压相等(允许有士 10%勺差值)，这个条件保 证了负荷分配与容量成正比。(4)并列变压器的容量比不宜超过 3:1 ,从而限制了变压器的 短路电压值相差不致过大。以上条件保证了变压器空载时，绕组内不会有超过环流的产生， 这样会影响变压器容量的合理利用， 如果环流超过额定电流几倍，甚 至会烧坏变压器。变压器并列运行的理想状态为：变压器空载时绕组内不会有环
5、流 产生，并列运行后，两台变压器所带负载与各自额定容量成正比，即 负载率相等。4工程实例莱钢110kV银山变电站的供电能力为80MVA两台主变的型号分别为 SFS9-40000 (3 号)，SFJ40000 (4号)，3 号、4 号主变的接线组别为 YN.YnQ d11;电压比为 110士 2X 2.5%/38.5 5%/6.3;短路阻抗高中为16.88,高低为9.12,中低为6.03 。两路电源分别 引自六银线和银南联络线，110kV侧主接线为内桥外跨条方式，35kV 侧为单母线分段结线。银山新站为两台50MV4变，5号和6号主变的型号为SF9-50000, 接线组别为YN.YnQ电压比为1
6、10士 2X2.5%/35,短路阻抗为16.7。 银山新站两路电源引自棋山220kV变电站的棋银1、2线，110kV侧 主接线为内桥方式，35kV侧为单母线分段方式。银山站和银山新站 35kV母线由两条联络线构成35kV母线环网结构。两站的主接线如图 1所示。4.1 提高变压器运行的经济性当负荷增加到一台变压器容量不够用时，可并列投入第二台变压 器；而当负荷减少到不需要两台变压器同时供电时，可将一台变压器退出运行。变压器并联运行可根据用电负荷大小来进行投切，这样可尽量减少变压器本身的损耗，达到经济运行的目的。4.2 提高供电可靠性当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速将其从电网中切除，另一
7、台或两台变压器仍可正常供电；检修某台变压器时，也不影 响其它变压器正常运行，从而减少了故障和检修时的停电范围和次 数，提高供电地可靠性。5并列中应注意的事项及经济分析5.1 并列中应注意的事项(1)检查变压器铭牌，看是否符合并列运行的基本条件。(2)检查变压器高、低压侧接线是否正确。(3)检查变压器调压分接开关是否在同一档位，安装时必须置于 同一档位。5.2 并列的经济分析两台变压器并列运行，要根据不同负荷时段，改变变压器的运行 方式。对两台并列运行的变压器应考虑采用最经济的运行方式，当并列运行的两台变压器型式和容量相同， 负荷不同时，投入变压器的台 数，可按下式计算决定：当负荷增加：SASe
8、时，再投入一台，两台并列运行比较适合。当负荷减少：SwSe时，切除一台，单台运行比较适合。式中，S一全负荷（kVA）;Se台变压器的额定容量（kVA）;P0变压器空载时有功损耗，近似为铁损（kVV ;Q0变压器空载时无功损耗（kvar）;Pd变压器短路有功损耗，也称铜损（kVV ;Qd变压器短路无功损耗（kvar）;K无功经济当量系数 kwh/kvar ,对于110/35kV的降压变压 器，当系统负荷最小时取0.06,负荷最大时取0.1.以上各量，均可从铭牌或试验报告中查得。当并列运行的两台变 压器型号和容量不同时，则可根据变压器经济运行的条件，事先做好 曲线，通过查曲线决定在不同负荷下应投入的台数。6结束语莱钢银山站和银山新站4台主变在35kV母线侧，通过并列运行 和方式的调整，为合理经济运行提供了操作手段，为因用电负荷发生 变化及设备检修提供了一种不间断供电的经济运行调度手段，同时也提高两站的经济运行方式的灵活性， 通过合理调度，提高了变电站变 压器的经济运行指标。其经济效益十分明显，间接的社会效益也是非 常大的。由于其节约电能，故减少了因发电造成对环境的污染，节约 了一次能源，保护了生态平衡，是一项意义深远的系统工程，也是可 持续发展战略的重要组成部分。