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江苏十一选五开奖走势图一定牛:分析電子學有載調壓抽頭不匹配的變壓器并聯運行

江苏十一选五号码遗漏 www.pypna.com 來源:UC論文網2015-12-24 22:57

摘要:

論文摘要:列舉出工程建設中遇到的因有載調壓抽頭不匹配導致的變壓器并聯運行條件不滿足的實例,對此進行有關環流和負荷失配率計算分析,比照有關導則的標準和條文,判斷得出

論文摘要:列舉出工程建設中遇到的因有載調壓抽頭不匹配導致的變壓器并聯運行條件不滿足的實例,對此進行有關環流和負荷失配率計算分析,比照有關導則的標準和條文,判斷得出該工程滿足并聯運行條件,得出結論:對類似問題均需具體計算分析后再作出判斷。
關鍵詞:變壓器 調壓抽頭 并聯運行 環流
一、問題提出及背景
變壓器并聯運行可更靈活地滿足用戶的負荷需求及提高供電可靠性,變壓器安裝有載調壓抽頭以后可以方便進行電壓調節,提高運行電壓質量。因此大多數220kV變電站選用帶有載調壓抽頭的主變壓器,并按可在220kV,110kV兩側并聯運行的條件設計。但由于各種原因,在工程建設中會出現不能完全滿足有關導則要求的并聯運行條件的情況,220kV陽江變電站擴建#3主變過程中便遇調壓抽頭不匹配而導致的類似的問題。現介紹如下:
220kV陽江變電站現運行兩臺主變(120 150MVA),主變額定電壓比: 220±8×1.25% / 121 / 11 kV,接線形式:YN yn0 d11,#1主變阻抗電壓為:Uk1-2=14.8%,Uk1-3=24 %,Uk2-3=8 % ; #2主變阻抗電壓為:Uk1-2=14.1%,Uk1-3=24 %,Uk2-3=7.5% 。在擴建#3主變工程中,業主選用的主變參數如下:容量180MVA,接線形式:YN yn0 d11,額定電壓比: 220±106×1.5% / 121 / 11 kV,阻抗電壓Uk1-2=14%,Uk1-3=50%,Uk2-3=35%??杉?,該主變調壓抽頭及阻抗電壓與220kV陽江站既有#1、#2主變不匹配。
根據GB/T17468-1998《電力變壓器選用導則》,變壓器并聯運行條件如下:a)相位關系要相同,即鐘時序數要相同;b)電壓和變壓比要相同,允許偏差也相同(盡量滿足電壓比在允許偏差范圍內),調壓范圍與每級電壓相同;c)短路阻抗相同,盡量控制在允許偏差范圍±10%以內,還應注意極限正分接位置短路阻抗與極限負分接位置短路阻抗要分別相同;d)容量比在0.5~2之間。
可見,220kV陽江變電站三臺主變不滿足上述b)點的主變并聯運行條件。
該站的三臺主變能否并聯運行,需作進一步的計算分析。
二、環流計算及分析
1、計算條件
1)因#1、#3主變容量差最大,分別以#1、#3主變并聯運行和三臺主變并聯運行為例進行環流計算;
2)不考慮抽頭改變對短路電抗影響;
3)電壓無功調節裝置能自動調整主變的變比差最??;
4)忽略繞組電阻分量;
5)歸算到220kV側環流;
2、#1、#3主變并聯運行的環流計算
主變阻抗Uk1-2折算為220kV側的有名值
1)#1主變
Xk1=Uk1-2 × U2/S1
=0.148×2202÷120
=59.69Ω
2)#2主變
Xk2=Uk1-2 × U2/S3
=0.141×2202÷150
=45.50Ω
3)#3主變
Xk3=Uk1-2 × U2/S3
=0.14×2202÷180
=37.64Ω
#1、#2、#3主變220kV側的額定電流值:
IN3=180×103÷√3÷220=472A
IN2=150×103÷√3÷220=394A
IN1=120×103÷√3÷220=315A
#1、#3主變并聯運行環流計算電路圖如下:

圖1 : #1、#3主變并聯運行環流計算電路圖
假設220kV空載,121kV側加額定線電壓121kV,#1、#3主變220kV側相電壓為:
UE1=220×(1 △K1)÷√3kV
UE3=220×(1 △K3)÷√3kV
則環流:
△ I= (UE1- UE3)÷(Xk1 Xk3
=220×103×(△K1-△K3)÷√3÷(Xk1 Xk3)A
環流參考正向為從#1主變通過220kV母線流入#3主變。
抽頭位置合理匹配的情況下,按上述公式計算的環流值如下表
表一:#1、#3主變并聯運行環流計算結果表

#1主變抽頭位置 #3主變抽頭位置 220kV環流(A)
-8×1.25%=-10% -6×1.5%=-9% -13.05
-7×1.25%=-8.75% -6×1.5%=-9% 3.26
-6×1.25%=-7.5% -5×1.5%=-7.5% 0.00
-5×1.25%=-6.25% -4×1.5%=-6% -3.26
-4×1.25%=-5% -3×1.5%=-4.5% -6.52
-3×1.25%=-3.75% -2×1.5%=-3% -9.79
-2×1.25%=-2.5% -2×1.5%=-3% 6.52
-1×1.25%=-1.25% -1×1.5%=-1.5% 3.26
0×1.25%=0% 0×1.5%=0% 0.00
1×1.25%=1.25% 1×1.5%=1.5% -3.26
2×1.25%=2.5% 2×1.5%=3% -6.52
3×1.25%=3.75% 2×1.5%=3% 9.79
4×1.25%=5% 3×1.5%=4.5% 6.52
5×1.25%=6.25% 4×1.5%=6% 3.26
6×1.25%=7.5% 5×1.5%=7.5% 0.00
7×1.25%=8.75% 6×1.5%=9% -3.26
8×1.25%=10% 7×1.5%=10.5% -6.52

按上表主變調壓抽頭位置匹配,最大環流可達到13.05A,考慮到主變調壓抽頭位于最低檔的情況很少,可以忽略。則正常情況下,最大環流可達到9.79A。

3、三臺主變并聯運行時的環流計算
三臺主變并聯運行環流計算電路圖如下:

圖2 : 三臺主變并聯運行環流計算電路圖
由于#1、#2主變抽頭電壓一致,將#1、#2主變作戴維南等效電路
如下圖,其中UE= UE1= UE2, XE= Xk1// Xk2=25.82Ω.

圖3 : #1、#2主變作戴維南等效后和#3主變并聯運行環流計算電路圖
由電路圖可得:
△ I= (UE- UE3)÷(XE Xk3
=220×103×(△K1-△K3)÷√3÷(XE Xk3)A
△I1=△I×Xk2÷(Xk1 Xk2
△I2=△I×Xk1÷(Xk1 Xk2
環流參考正向為從#1、#2主變通過220kV母線流入#3主變。
抽頭位置合理匹配的情況下,按上述公式計算的環流值如下表
表二:三臺主變并聯運行環流計算結果表
#1、#2主變抽頭位置 #3主變抽頭位置 #3主變環流△I(A) #1主變環流△I1(A) #2主變環流△I2(A)
-8×1.25%=-10% -6×1.5%=-9% -20.02 -8.66 -11.36
-7×1.25%=-8.75% -6×1.5%=-9% 5.01 2.17 2.84
-6×1.25%=-7.5% -5×1.5%=-7.5% 0.00 0.00 0.00
-5×1.25%=-6.25% -4×1.5%=-6% -5.01 -2.17 -2.84
-4×1.25%=-5% -3×1.5%=-4.5% -10.01 -4.33 -5.68
-3×1.25%=-3.75% -2×1.5%=-3% -15.01 -6.50 -8.51
-2×1.25%=-2.5% -2×1.5%=-3% 10.01 4.33 5.68
-1×1.25%=-1.25% -1×1.5%=-1.5% 5.01 2.17 2.84
0×1.25%=0% 0×1.5%=0% 0.00 0.00 0.00
1×1.25%=1.25% 1×1.5%=1.5% -5.01 -2.17 -2.84
2×1.25%=2.5% 2×1.5%=3% -10.01 -4.33 -5.68
3×1.25%=3.75% 2×1.5%=3% 15.01 6.50 8.51
4×1.25%=5% 3×1.5%=4.5% 10.01 4.33 5.68
5×1.25%=6.25% 4×1.5%=6% 5.01 2.17 2.84
6×1.25%=7.5% 5×1.5%=7.5% 0.00 0.00 0.00
7×1.25%=8.75% 6×1.5%=9% -5.01 -2.17 -2.84
8×1.25%=10% 7×1.5%=10.5% -10.01 -4.33 -5.68
按上表主變調壓抽頭匹配,最大環流可達到-20.02A,考慮到主變調壓抽頭位于最低檔的情況很少,可以忽略。則正常情況下,最大環流#3主變可達到15.01A,#1主變6.5A,#2主變8.51A。
4、環流計算結果分析
1)、#1、#3主變并聯運行最大環流和額定電流的比值為
△ I1%=△I / IN1=9.79÷315=3.1%
△ I3%=△I / IN3=9.79÷315=2.1%
2)、三臺主變并聯運行最大環流和額定電流的比值為
△ I1%=△I1 / IN1=6.5÷315=2.1%
△ I2%=△I2 / IN2=8.51÷394=2.16%
△ I3%=△I3 / IN3=15.01÷472=3.18%
3)、 最大環流時的主變輸送滿負荷情況下失配率
假設當三臺主變無環流情況下,潮流方向從220kV母線流向主變,滿負荷運行時#1主變的電流為315A,負荷功率因數Cosφ=0.8。則當變比不一致導致最大環流為-6.5A時,#1主變輸送同樣負荷時的電流為:
I12=(315×Sinφ 6.5)2 (315×Cosφ)2 =101724
I1=318.9A
或者當環流為6.5A時,#1主變輸送同樣負荷時的電流為:
I12=(315×Sinφ-6.5)2 (315×Cosφ)2 =96810
I1=311.14A
按上述方法可計算最大環流導致的#2、#3主變輸送滿負荷時電流的改變:
對應抽頭位置#1(#2)主變:-3.75%,#3主變:-3. %時
I2=399.2A , I3=463A
對應抽頭位置#1(#2)主變:3.75%,#3主變:3. %時
I2=389A , I3=481A
按(I-IN)/IN*100%計算最大環流導致的主變輸送負荷分配失配率
最大環流時的主變輸送滿負荷情況下失配率表
抽頭位置 #1主變
失配率
#2主變
失配率
#3主變
失配率
#1(#2)主變:-3.75%,
#3主變:-3. %
1.2% 1.3% -1.9%
#1(#2)主變:3.75%,
#3主變:3. %
-1.2% -1.3% 1.9%
GB/T13499-2002《電力變壓器應用導則》第6點的相關條文:“不必對某些參數有少量失配的后果表示過多的擔心。例如,對兩臺并聯運行變壓器沒有必要準確地提出相同的分接電壓。分接級通常是少到使錯開的分接級能合理運行――― 兩臺不同設計的變壓器,若它們之間的相對負荷失配率一般不大于10%時,則認為是合理的。”
  對220kV陽江站主變環流計算得到結果: #3主變最大環流可達到主變額定電流的3.2%,環流導致的主變輸送負荷分配失配率為1.9%小于上述導則的10%合理要求,#1、#2主變的上述偏差值小于#3主變,所以環流對主變影響可以接受, #1、#2、#3主變可在220kV和110kV側并聯運行。但應確認電壓無功自動調節裝置能自動調整主變的變比差到最小。
三、結論
變壓器并聯運行是增強供電靈活性、提高供電可靠性和對用戶不間斷供電在運行上采用的一種很有效的手段。為滿足并聯運行條件應在設計階段按GB/T17468-1998《電力變壓器選用導則》的要求選擇主變壓器。但在實際工作中常遇到不能完全滿足導則要求而需并聯運行的情況,則應具體進行環流、負荷分配方面的計算,并權衡并聯運行帶來對主變設備的不利和運行上的好處,決定是否實施并聯運行,或采取進一步的更換改造變壓器的措施。

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