變壓器接線相序更改對接線組別影響的探討分析

（石河子電力調(diào)度中心，石河子市，832000） 王登年

1 引言

電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行工作中，經(jīng)常會涉及到變壓器的并列操作和電磁環(huán)網(wǎng)的合環(huán)、解環(huán)操作。很多人認(rèn)為，電磁環(huán)網(wǎng)解環(huán)、合環(huán)，跟變壓器并列操作一樣，均要求環(huán)網(wǎng)內(nèi)的變壓器接線組別之差為零，與此同時,部分書籍中提出，只有特殊情況下,經(jīng)計算校驗(yàn)繼電保護(hù)不會誤動作及有關(guān)環(huán)路設(shè)備不過載,才允許變壓器接線差30°時進(jìn)行合環(huán)操作。然而在實(shí)際工作中，卻存在電網(wǎng)內(nèi)需要合環(huán)的變壓器接線組別不一致的且相位角大于30°的具體案例。

2 概述

如圖1所示，石河子電網(wǎng)110kV系統(tǒng)為環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，城北變所帶負(fù)荷主要為市區(qū)周邊供電負(fù)荷，為滿足城市規(guī)模擴(kuò)大的需要，其次也是解決城北變10kV出線長度過長，線路末端電壓過低的問題，新建110kV東橋智能變電站接帶城北變部分供電負(fù)荷。

由于先前歷史原因，石河子市電網(wǎng)變電站主變接線方式均為1點(diǎn)鐘接線組別，而新投運(yùn)110kV東橋變主變?yōu)?1點(diǎn)接線組別，接線組別不同，導(dǎo)致相位角相差60度，因此在東橋變主變送電后10kV線路無法合環(huán)。經(jīng)技術(shù)人員研究分析后，對東橋變主變一次接線做出部分更改，將東橋變主變高壓側(cè)A、C相相序反接，主變再次送電后，在10kV低壓側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)處重新進(jìn)行相位角測量時，發(fā)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)點(diǎn)兩側(cè)相位差為零，具備合環(huán)條件，該問題得以解決。因此很多人認(rèn)為，此時東橋變主的接線組別由原來的11點(diǎn)鐘接線形式變成了1點(diǎn)鐘接線形式，與城北變的接線組別一致，故而才能滿足合環(huán)的要求。

圖1 石河子電網(wǎng)局部框架圖

由圖2可知，對城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后的接線組別圖進(jìn)行對比分析，城北變主變接線方式為1點(diǎn)鐘接線，其高低壓側(cè)對應(yīng)繞組電壓向量EAB與Eab的角度差30°，即EAB超前Eab30°。同理，東橋變主變接線方式為11點(diǎn)鐘接線，其高低壓側(cè)對應(yīng)繞組電壓向量EAB與Eab的角度差330°，即EAB超前Eab330°。正常情況下，這兩臺變壓器是不滿足合環(huán)條件的。接下來重點(diǎn)分析東橋變主變高壓側(cè)A、C相相序反接后的接線組別。

圖2 城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后的接線組別對比圖

分析可知，技術(shù)人員只是將東橋變主變高壓側(cè)的A、C相相序反接，而主變低壓側(cè)的相序標(biāo)號未做任何改動，當(dāng)相序調(diào)整完畢并送電后，此時主變低壓側(cè)a、b、c三相端子中正真流出的是c、b、a三相電流，即A相端子中流出的其實(shí)是整個系統(tǒng)的c相電流。也就是說對于低壓側(cè)合環(huán)的線路來說，合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓向量其實(shí)Eab與Ecb、Ebc與Eba、Eca與Eac。這三組相電壓之間的相位角差為零，故而滿足電磁環(huán)網(wǎng)合環(huán)的條件。很多人在理論分析時，采用的是系統(tǒng)實(shí)際的向量圖，卻誤將變壓器接線端子所標(biāo)識的A、B、C三相作為參考物，分析得到EAB與Eab的角度差30°（如圖3所示），故而認(rèn)為此時的東橋變主變接線組別變?yōu)榱?點(diǎn)鐘。然而，同樣的方法分析EBC與Ebc，則會發(fā)現(xiàn)，此時該主變的接線組別卻是90°，變成了3點(diǎn)鐘接線方式，再分析ECA與Eca，又會發(fā)現(xiàn)，此時該主變的接線組別卻是150°，變成了5點(diǎn)鐘接線方式，這樣一來，一臺主變會出現(xiàn)三種接線組別形式。

圖3 城北變、東橋變及東橋變高壓側(cè)一次接線更改后相位差對比圖

實(shí)際上，根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)定說明，實(shí)際電力變壓器的接線組別要求以正序三相電依次施加在三相端子上，顯然，本案例中將先前正序電壓改為負(fù)序，故而不滿足接線組別的定義，而部分人斷章取義，誤以為一臺11點(diǎn)接線組別的主變但高壓側(cè)相序A、C相反接后，會將接線組別改為1點(diǎn)鐘接線組別。

電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，實(shí)際常規(guī)接線組別為Yd-11的三相變壓器。其變壓器的高壓側(cè)（A）、（B）、（C）和低壓側(cè)（a）、（b）、（c）相別符號分別與電力系統(tǒng)實(shí)際的高壓側(cè)A、B、C和低壓側(cè)a、b、c不能相互對應(yīng)連接的，可通過其變壓器高低壓側(cè)與電力系統(tǒng)實(shí)際相連接的相別符號，用向量圖的分析方法，即可得到變壓器高低壓側(cè)線電流的相位關(guān)系。也可得到接線組別分別為Yd-1、Yd-3、Yd-5、Yd-7、Yd-9的三相變壓器。有關(guān)其它改變變壓器接線組別的方法，可自行分析。

3 結(jié)論

（1）變壓器的接線組別的定義，必須以施加三相正序電為基準(zhǔn)進(jìn)行分析，否則，一臺變壓器會出現(xiàn)多個接線組別的情況。

（2）對于部分書籍材料中所說的電磁環(huán)網(wǎng)的合環(huán)操作要求環(huán)網(wǎng)內(nèi)的變壓器接線組別之差為零事實(shí)上是不科學(xué)的?，F(xiàn)實(shí)中實(shí)際存在部分電磁合環(huán)的變壓器接線組別不一致的案例。

（3）部分從事電網(wǎng)調(diào)度工作者認(rèn)為，電網(wǎng)的合環(huán)操作實(shí)際上就是不同變電站的兩臺變壓器并列操作這種觀點(diǎn)同樣也是不對的。

[1]《國家標(biāo)準(zhǔn)電力變壓器GB1094.1-85》[S]

[2]趙莉華，曾成碧.《電機(jī)學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社2009.05