110kV新野變兩臺(tái)主變并列運(yùn)行可行性分析

趙穎博

（新野縣電業(yè)局，河南 新野 473500）

110kV新野變電站是新野縣電業(yè)局局屬變電站，主供新野縣城區(qū)工商業(yè)及居民生活用電。隨著居民生活負(fù)荷的日漸增長(zhǎng)，該變 1#主變 SZ7-31500/110kV是 1986年投運(yùn)的薄絕緣型三圈變壓器，運(yùn)行至今已經(jīng)達(dá)到設(shè)備設(shè)計(jì)壽命，同時(shí)按照電網(wǎng)中長(zhǎng)期規(guī)劃將取消該站 35kV電壓等級(jí)?；谝陨显蛟谖揖纸衲甓葘?shí)施的主變技改項(xiàng)目中將增容改造SZ11-50000/110型兩圈有載調(diào)壓變壓器，現(xiàn)就改造后該站兩臺(tái)主變的并列運(yùn)行可行性進(jìn)行分析。

1 新野變電站兩臺(tái)主變參數(shù)分析

110kV新野變電站接入 220kV蜀祥變電站，110kV側(cè)線路兩條分別為 110kVI蜀新線、110kVII蜀新線，該站110kV側(cè)、10kV側(cè)均為單母分段接線方式，改造后兩臺(tái)主變參數(shù)見(jiàn)表1。

2 兩臺(tái)參數(shù)不同的主變并列條件分析

在 DL/T572-1995規(guī)程中明確規(guī)定變壓器并列運(yùn)行的基本條件：①聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號(hào)相同；②電壓比相同；③短路阻抗相等。在過(guò)去的參考書(shū)和規(guī)程中對(duì)變壓器并列運(yùn)行的條件還規(guī)定，并列運(yùn)行的容量相同或者要求并列運(yùn)行變壓器的容量差別不超過(guò)1：3，但是在DL/T572-1995規(guī)程已經(jīng)沒(méi)有明確規(guī)定。該規(guī)程還指出，電壓比不等時(shí)或者短路阻抗不等的變壓器，在任何一臺(tái)都滿足變壓器正常額定負(fù)載或急救負(fù)載條件的情況下，也可以并列。短路阻抗不同的變壓器，可適當(dāng)提高短路阻抗高的變壓器二次電壓，使并列運(yùn)行變壓器的容量能夠充分利用。

表1 新野變主變參數(shù)情況表

2.1 電壓比相同并列條件分析

按照規(guī)程要求和一般運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，變壓器并列運(yùn)行時(shí)，彼此之間的二次電壓之差應(yīng)盡量最小。一般要求并列運(yùn)行的各臺(tái)變壓器的變壓比相差不要超過(guò)額定值的±0.5%。新野變 1#、2#主變電壓比為110kV±4×2.5%/11kV，兩臺(tái)變壓器的有載分接開(kāi)關(guān)均為7檔，只要并列時(shí)2臺(tái)變壓器在同一個(gè)檔位上，就滿足并列運(yùn)行電壓比相同比列條件，不會(huì)出現(xiàn)變壓器二次側(cè)電壓差大產(chǎn)生不平衡電流影響變壓器出力的情況。

2.2 百分比阻抗?jié)M足并列條件

新野變1#變的百分比阻抗為18.18%，2#變的百分比阻抗為高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè) 18.5%。理論上每一臺(tái)變壓器短路阻抗Ud%與變壓器的結(jié)構(gòu)、線圈材質(zhì)以及制造工藝有關(guān)。當(dāng)變壓器制成后，Ud%就成為一個(gè)不變的數(shù)值。幾臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，如果其他條件完全相同時(shí)，相互之間的負(fù)荷分配與他們的容量成正比，與短路電壓成反比。在一般情況下，如兩臺(tái)變壓器Ud%不相等，并列運(yùn)行會(huì)引起一臺(tái)變壓器負(fù)荷不足，而另一臺(tái)過(guò)負(fù)荷。因此，為了避免因阻抗電壓相差過(guò)大，使并列運(yùn)行變壓器負(fù)荷電流嚴(yán)重分配不均，影響變壓器不能充分發(fā)揮，故一般要求阻抗電壓不能相差10%。新野變1#2#變壓器并列運(yùn)行簡(jiǎn)化等值電路圖如圖1所示。

圖1 新野變1#2#主變并列運(yùn)行等值電路圖

設(shè)并列運(yùn)行后總負(fù)荷為 S，則兩臺(tái)變壓器的負(fù)荷分配為

假設(shè)新野變總負(fù)荷S最大為90000kW則

則變壓器負(fù)荷分配為

可見(jiàn)在兩臺(tái)變壓器滿負(fù)荷情況下并列運(yùn)行，兩臺(tái)變壓器可以根據(jù)負(fù)載系數(shù)成比例分配負(fù)荷。

2.3 接線組別滿足并列條件分析

1#主變接線方式為YNdn，2#主變接線方式為YNyn0dn。1#和2#主變高低壓側(cè)接線組別一致。并列運(yùn)行條件下類(lèi)似于 1#主變中壓側(cè)懸空與 2#主變并列，滿足接線組別相同的并列要求。

可見(jiàn)新野站 1#、2#主變滿足并列運(yùn)行規(guī)定的 3個(gè)基本條件。并且根據(jù)相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和資料要求，并列運(yùn)行是變壓器容量比應(yīng)不大于3:1，本站兩座變壓器容量比為5/4=1.25倍，完全滿足并列運(yùn)行的要求。

3 實(shí)際運(yùn)行工況分析

新野變于2012年4月份增容改造投入運(yùn)行，在投運(yùn)后對(duì)新野變10kV側(cè)環(huán)流進(jìn)行了復(fù)核檢驗(yàn)。

3.1 環(huán)流檢驗(yàn)采取的方法

我們可以近似計(jì)算新野變10kV側(cè)環(huán)流，如圖2所示。在新野變35kV側(cè)不存在環(huán)流，在100斷路器合閘前，101、102斷路器所流經(jīng)的電流之和即為10kV側(cè)負(fù)荷電流之和。

圖2 新野變主接線圖

式中，I10fh為為10kV側(cè)總的負(fù)荷電流；I101，I102為分別為合環(huán)前經(jīng)101、102斷路器的電流。當(dāng)100斷路器合閘后，10kV側(cè)內(nèi)由于電壓不平衡等原因引起的環(huán)流近似等于 101、102斷路器的電流之和減去10kV側(cè)總的負(fù)荷電流。

式中，I10h為為合環(huán)后10kV側(cè)環(huán)流；為分別為合環(huán)后流經(jīng)101、102斷路器的電流。

3.2 根據(jù)實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算環(huán)流

當(dāng)1#變、2#變均置于中間檔4檔并列運(yùn)行后，測(cè)量 10kV側(cè)I段、II段母線電壓分別為 99.8V和99.6V；合上100斷路器后計(jì)算10kV側(cè)環(huán)流為

在實(shí)際測(cè)量中存在誤差，并且所測(cè)環(huán)流相對(duì)于變壓額定電流和負(fù)荷電流均較小，可以認(rèn)為實(shí)測(cè)值滿足正常運(yùn)行需求。

4 結(jié)論

隨著《河南省縣域35千伏電網(wǎng)發(fā)展分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》的貫徹實(shí)施，在實(shí)際生產(chǎn)中將大量出現(xiàn) 35kV側(cè)推出運(yùn)行或三圈變與兩圈變并列運(yùn)行的情況。因此通過(guò)新野變110kV主變并列運(yùn)行可行性分析，建議在新上變壓器或改造變壓器時(shí)，要求新上變壓器與前期主變廠家同參數(shù)，盡可能創(chuàng)造變壓器并列運(yùn)行的理想條件。在條件參數(shù)不完全相同的情況下應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，結(jié)合實(shí)際制定運(yùn)行規(guī)程為變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。

[1]李亮,袁衛(wèi)國(guó),胡晨光.兩臺(tái)容量、變比不等的變壓器并列運(yùn)行時(shí)環(huán)流分析[J].農(nóng)村電氣化,2000(3):35-36.

[2]徐俊,余運(yùn)昌.兩臺(tái)參數(shù)不等的大型有載調(diào)壓變壓器的并列運(yùn)行分析[J].供配電,2010(5):14-15.