参数不同有载调压变压器并列运行分析

第３５卷第１期　２０１３年１月　华电技术　Ｈｕａｄｉａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏｌ＿３５　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２０１３　参数不同有载调压变压器并列运行分析　刘恒　，吴琼　，吴文斌　，汤海霞　（１．孝感供电公司，湖北孝感４３２１００；２．随州供电公司，湖北随州４４１３００）　摘要：针对上庙变电站不同厂家的２台２２０ｋＶ变压器并列运行中出现无功功率分配异常的问题，根据相关理论并结　合运行实际情况，对高、中压侧并列运行时的环流功率进行了分析，提出了处理方案。　关键词：有载调压变压器；并列运行；环流；无功功率　中图分类号：ＴＭ　４１　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７４—１９５１（２０１３）０ｌ一００４２—０４　表２　１主变压器调压档位　分接开关电压／ｋＶ分接位置　分接开关电压／ｋＶ分接位置　１　问题的提出　孝感供电公司对上庙变电站２台主变压器考核　功率因数值：低谷时为０．９２～０．９８，峰平段时为　０．９５—１．００。　＋１０．ＯＨ０　２４２．００　＋８．７５　２３９．２５　ｌ　２　—１．２５　—２．５０　２ｌ７．２５　２１４．５Ｏ　１０　ｌ１　＋７．５Ｏ　＋６．２５　＋５．Ｏ０　２３６．５Ｏ　２３３．７５　２３１．００　３　４　５　—３．７５　—５．０Ｏ　—６．２５　２１１．７５　２０９．００　２０６．２５　１２　１３　１４　上庙变电站２台主变压器中压侧在分列运行　时，２台主变压器高压侧功率因数均合格。合上中　压侧母联开关后，２台主变压器在相同档位，　１主　变压器功率因数接近１．００，　２主变压器功率因数　低于０．９５。　如果将　２主变压器的档位提高１档，则　１主　变压器向系统反送无功功率，　２主变压器向系统吸　收更多的无功功率，功率因数更低。　如果将　２主变压器档位降低１档，则　１主变　压器吸收系统无功功率增加，功率因数下降，　２主　变压器吸收系统无功功率减少，功率因数增加。　存在的问题是２台主变压器没有按照设计参数　进行无功功率分配，中压侧并列运行后，导致在相同　＋３．７５　＋２．５Ｏ　＋１．２５　２２８．２５　２２５．５Ｏ　２２２．７５　６　７　８　—７．５０　—８．７５　一ｌＯ．００　２０３．５０　２ｏｏ．７５　１９８．００　ｌ５　１６　１７　额定　２２０．００　９　表３　２主变压器调压档位　分接开关电压／ｋＶ分接位置　分接开关电压／ｋＶ分接位置　＋１０．０　＋８．７５　＋７．５Ｏ　＋６．２５　＋５．ｏｏ　＋３．７５　２４２．００　２３９．２５　２３６．５０　２３３．７５　２３１．００　２２８．２５　１　２　３　４　５　６　—１．２５　一２．５Ｏ　—３．７５　—５．００　—６．２５　—７．５０　２１７．２５　２１４．５０　２１１．７５　２ｏ９．０Ｈ０　２０６．２５　２０３．５０　１Ｏ　ｌ１　ｌ２　１３　１４　１５　档位主变压器高压侧功率因数均不合格。　２变压器主要技术参数　１，　２主变压器主要参数见表１，调压档位见表　２、表３。　＋２．５Ｏ　＋１．２５　２２５．５Ｏ　２２２．７５　７　８　—８．７５　２００．７５　１６　１７　一ｌＯ．００　１９８．ｏｏ　额定　２２０．００　９　３计算用基本理论及分析　主变压器分列运行典型数据见表４。　主变压器并列运行典型数据见表５。　２台主变压器能量管理系统ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｙ　Ｍａｎ一ｇ　表１　１，　２主变压器主要参数　ａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）显示在同一档位，按照有功分配计　收稿１３期：２０１２—０７—２４　算公式：　第１期　刘恒，等：参数不同有载调压变压器并列运行分析　・４３・　表４分列运行典型数据　注：为ＥＭＳ６００系统中２０１２—０３—３０　Ｔ　１７：１９：５０的数据。　表５并列运行典型数据　注：为ＥＭＳ６００系统中２０１２—０３—３０’Ｉ’１７：２０：００的数据。　Ｐｌ：Ｐ×Ｚ２／（Ｚｌ＋ｚ２），　Ｐ２：Ｐ×Ｚ１／（Ｚ１＋ｚ２），　式中：尸　为　１主变压器有功功率；尸２为　２主变压　器有功功率；Ｐ为总有功功率；Ｚ。为　１主变压器高　中压阻抗；ｚ：为　２主变压器高中压阻抗。　２台主变压器高、中压侧并列运行，有功功率分　配基本按照该公式进行。　无功功率分配在相同的档位条件下，主变压器　两侧２条母线没有电压差，因此，没有环流出现。理　想条件下无功功率分配公式可以按照有功功率进行　分配。　２主变压器从系统吸收无功功率多，　１主变　压器从系统吸收无功功率少，甚至向系统倒送。　２台主变压器无功功率分配没有按照比率进　行，因此，在ＥＭＳ显示相同档位条件下，存在电压差　产生环流，形成循环无功功率Ｑ　。　按照２台主变压器相差一档运行考虑，即　１主　变压器３档，　２主变压器４档。　Ｑ。＝１．７３２×，×Ｕ＝１．７３２×　ＡＵ／１．７３２／［（ｚＩ＋ｚⅡ）］：　ＺＩＵ×ＵＮ／（Ｚ　Ｉ＋ＺⅡ），　△Ｕ＝Ｕ／Ｋ１一Ｕ／Ｋ２，　式中：ｚｌＵ为２台主变压器实际分接头中压测电压　差；Ｕ为高压侧实际运行电压；Ｕ　为中压侧实际运　行电压；ｚＩ＋ｚⅡ为２台变压器高、中压阻抗之和。　Ｚ　Ｔ＝ＵＫ％／１００×ＵＮ　Ｘ　ＵＮ／ＳＮ＝１３．３／１００×　ｌ１５×１１５／１２０＝１４．６５７（ｎ）　ＺⅡ＝ＵＫ‘％／１００×ＵＮ×ＵＮ／ＳＮ＝１３．２５／１００×　１１５×１１５／１８０＝９．７３５（ｎ）。　高压侧实际电压２３２．８２　ｋＶ，中压侧实际电压　１１３．２　ｋＶ时，Ｑ　＝６．１８ＭＶ・Ａ，计算过程略。　循环无功功率值为６．１８　ＭＶ・Ａ，在实际运行　中，无功功率值小于该循环无功功率值。因此，２台　主变压器在同一档运行时，可能存在２台主变压器　变比相同，但因不是一个生产厂家且受生产制造工　艺等限制，导致变比与理论不同，形成循环电流并产　生循环无功功率。　４处理过程　２０１２—０７—１８，孝感变电检修中心对上庙变电　站　１主变压器变比进行试验，根据试验数据，计算　了上庙变电站　１主变压器在不同档位的变比数据，　分析了上庙变电站主变压器并列运行档位匹配　问题。　上庙变电站　２主变压器２０１２年３月投运，孝　感变电检修中心已对该变压器进行了变比误差试　验，均满足设计要求，因此，　２主变压器变比可按照　设计变比进行理论计算。　１，　２主变压器变比试验　数据见表６。　从表６可以看出，上庙变电站　１主变压器变比　试验数据与铭牌数据有较大误差。　按照试验数据对上面变比进行同档位环流计　算，计算结果见表７。　１主变压器１～８档位折算到１１０ｋＶ侧电压实　际误差比较大，造成２台主变压器并列运行后环流　较大，９～１７档折算到１１０ｋＶ侧电压实际误差较小，　造成２台主变压器并列运行后环流较小；２２０　ｋＶ侧　运行电压越高，折算到１１０　ｋＶ侧电压实际误差越　大，同时１１０　ｋＶ侧同档位情况下环流越大。　按照试验变比计算上庙变电站在４档的循环功　率Ｑ　＝３．１１　ＭＶ・Ａ，计算过程略。　与铭牌上的变比相比较，循环功率减少一半，和　运行实际相符合。　１主变压器高　２主变压器错档　位并列运行数据结果见表８。　・４４・　华电技术　第３５卷　２　３　４　５　６　档　位　１主变压器　实测变比　２．１２０　２．０９５　２．０７０　２．０４５　２．０２０　１．９９５　１．９７０　２２０　ｋＶ侧加２２０　ｋＶ电压　１１０ｋＶ侧压差／Ｖ　７７１．８７　７３５．１９　２２０ｋＶ侧加２３０ｋＶ电压　１１０ｋＶ侧压差／Ｖ　８０６．９５　７６８．６１　７２８．２１　６８５．６４　６４０．７８　５９３．４９　５４３．６３　４９１．０６　４３５．６１　３７７．１１　２４９．５６　２５０．２１　ｌｌ１．９２　１０８．７２　３１．９３　４９．２４　１３５．０７　理论变比　２．１０４　３４８　２．０８０　４３５　２．０５６　５２２　２．０３２　６０９　２．００８　６９６　１．９８４　７８３　１．９６０　８７０　１．９３６　９５７　１．９１３　０４３　１１０ｋＶ侧环流／Ａ　ｌ８．２７　１７．４０　１１０　ｋＶ侧环流／Ａ　１９．１０　１８．１９　１７．２４　６９６．５５　６５５．８３　６１２．９２　５６７．６８　５２０．００　４６９．７１　１６．４９　ｌ５．５２　１４．５１　ｌ３．４４　ｌ６．２３　１５　１７　１４．０５　１２．８７　ｌ１．６２　１０．３ｌ　１２．３１　１１．１２　１．９４５　１．９２ｏ　４１６．６７　３６０．７ｌ　２３８．７１　２３９．３３　１０７．Ｏ６　１Ｏ３．９９　３０．５４　４７．１Ｏ　—９．８６　１．８９５　１．８６９　１．８４５　１．８１９　１．７９５　１．８８９　１３０　１．８６５　２１７　１．８４１　３０４　１．８１７　３９１　１．７９３　４７８　１．７６９　５６５　８．５４　５．６５　５．６６　２．５３　２．４６　０．７２　１．１ｌ　８．９３　５．９１　５．９２　２．６５　２．５７　Ｏ．７６　１．１７　３．２０　１．７７０　１．７４５　１．７２０　１．７４５　６５２　１．７２１　７３９　一——１２９．２０　一３．０６　——第１期　刘恒，等：参数不同有载调压变压器并列运行分析　・４５・　表８　１主变压器高　２主变压器错档位并列运行数据　１主变压器２档、　２主变压器１档，　１主变压　器３档、　２主变压器２档，　１主变压器４档、　２主　变压器３档并列运行比上庙变电站２台主变压器在　同一个档位运行１１０ｋＶ侧压差小、环流小。　１主变压器５档、　２主变压器４档及以上档位　匹配并列运行均比同档位运行情况下１１０　ｋＶ侧压　差大、环流大。　５　结论　在２台主变压器并列运行时，出现无功功率分　配异常的现象通常是由主变压器电压比不同而形成　循环电流引起的，导致无功分配数额相差较大。造　成电压比不同原因为：早期制造主变压器时，由于制　造工艺等原因，使得变比误差较大，扩建的主变压器　即使与前期的主变参数相同，也可能满足不了无功　功率合理分配的要求。　（本文责编：王书平）　作者简介：　经过计算，上庙变电站主变压器并列运行档位　匹配情况见表９。　表９上庙变电站主变压器并列运行档位匹配状况　１主变压　器档位　２　３　２主变压　器档位　ｌ　２　１主变压　器档位　５　：　●　２主变压　器档位　５　：　●　刘恒（１９８０一），男，湖北孝感人，工程师，工学硕士，从　事电网调度运行方面的工作（Ｅ—ｍａｉｌ：９８５３２１４＠１６３．ｃｏｒｎ）。　●０‘＜＞●＜＞●＜＞●０●０●０●０●０●＜＞●＜＞●０●０●０●０●ｏ●＜＞●＜＞●０●＜＞●０●ｏ●０●＜＞●＜＞●　４　＜＞●０●＜＞●－（＞●０●０３　●＜＞●＜＞●＜＞●＜＞●０●０●０●０ｌ７　●０●＜＞●＜＞●０●０１７　●０●０（上接第４１页）　［２］王新宇，史建良，李国宝，等．间接空冷和直接空冷系统　技术经济分析［Ｊ］．热力发电，２０１０，３９（８）：１—３．　［３］倪允之．海勒式空冷机组冷却循环水泵的单泵运行分析　［Ｊ］．电力勘测设计，２００３，６（２）：５１—５３．　［４］李国宝，满军，李江．国产海勒式空冷机组的控制系统剖　作者简介：　董霖（１９８１一），男，河北泊头人，助理工程师，从事火电　厂汽轮机系统调试方面的工作（Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｌｉｎ２００２３３　＠ｙａｈｏｏ．ｔｏｍ．ｏｎ）。　曾雅洁（１９８６一），女，湖北黄冈人，助理工程师，从事火　电厂热工仪表校验、调试及控制方面的工作。　马勇（１９８２一），男，陕西西安人，在读硕士研究生，工程　师，从事火电厂汽轮机调试，性能试验和故障诊断等方面的　研究。　析［Ｊ］．中国电力，１９９６（２）：２２—２４．　［５］岳建华，张立．丰镇电厂海勒式空冷机组综合性能试验系统　的研究及其应用［Ｊ］．内蒙古电力技术，１９９５（５）：１６—２２．　（本文责编：王书平）