变压器并列运行的意义和条件

变压器并列运行，就是将两台或以上变压器的一次绕组并联在同一电压的母线上，二次绕组并联在另一电压的母线上运行。

其意义是：当一台变压器发生故障时，并列运行的其它变压器仍可以继续运行，以保证重要用户的用电；或当变压器需要检修时可以先并联上备用变压器，再将要检修的变压器停电检修，既能保证变压器的计划检修，又能保证不中断供电，提高供电的可靠性。

又由于用电负荷季节性很强，在负荷轻的季节可以将部分变压器退出运行，这样既可以减少变压器的空载损耗，提高效率，又可以减少无功励磁电流，改善电网的功率因数，提高系统的经济性。

那么变压器并列运行需要什么条件呢？这是一个很常见的问题。首先，我们来看看变压器并列的需求是什么，然后再来讨论并列的条件。

（1）一般情况，看下图：

在这张图中，我们看到了两台变压器，分别标记为T1和T2。

系统恢复方法：

在实际运行中，两段母线由各自的变压器供电。

于是，两段进线断路器QF1和QF2均闭合，而单母线分段的母联断路器QF3打开；如果某段进线的变压器或者中压侧出现问题，例如出现严重电压凹陷（欠压或者失压）或者故障，则该段进线断路器打开，然后闭合母联断路器QF3；当系统恢复后，有两种恢复方法：

恢复方法1：将母联断路器QF3打开，再闭合对应的进线断路器。这种方法简单，但母线上的负载例如电动机在经历了一次停电重起动后，需要再次经历停电重起动。

恢复方法2：先将对应的进线断路器闭合，这时变压器并列运行，然后再将母联断路器打开。这种方法稍微复杂，但负载无须经历第二次停电重起动。

我们来看变压器并列的条件：

第一：变压器自身的条件

包括：变压器的接线方法和变比一致，变压器的阻抗电压一致，变压器的二次电压一致。

第二：线路条件

包括：中压侧必须来自同一个配电网，它们的相位、初相角和频率一致，电压幅值也一致。同时，中压侧必须要能经受的住低压侧的上电起动冲击。

（2）系统配备了发电机的情况，我们再看下图：

此图比图1复杂一些，图中有自备发电机，并且发电机的断路器与市电的进线断路器之间有联锁和互投的关系。

由于投退关系比较复杂，在ABB，往往用PLC来构建投退逻辑。我们简单地描述一下：

1）正常运行时母联打开，各段进线闭合。

2）若某段市电电源出现故障，则打开该段进线，接着闭合母联。

3）当故障解除恢复后，系统按变压器并列和非并列两种方式恢复。变压器并列条件同上。

4）若某段市电电源故障未恢复，而另段市电电源又出现故障，或者两段市电同时出现故障，则系统起动发电机。视发电机起动运行情况，决定母联是否投入，投退情况类似市电供电。

5）当市电恢复后，有两种方法来处理：第一种方法就是图2所示，市电进线与发电机进线互锁，只允许一侧闭合。这时将发电机进线打开，再闭合市电进线即可；第二种方法市电进线与发电机进线没有互锁关系。市电恢复后，在系统的引导下，将发电机对市电做准同期处理，然后闭合市电进线，再撤离发电机。

第二种方法可避免负载第二次停电重起动，我们看到，变压器并列的条件同一般情况。

（3）单台变压器负载能力不足时变压器的并列运行

变压器并列条件同前。在这种条件下，负载侧一旦发生短路，短路电流值要乘以变压器并列的台数。我们看下图：

图中两进线和母联均闭合，变压器T1和T2处于并列运行状态。

当一段母线的负载出现短路时，两台变压器均向短路点贡献短路电流，因此负载处的短路电流等于单台变压器短路电流的两倍。

因此，变压器并列运行的条件是：各段母线上的馈电回路断路器的分断能力必须为进线断路器的两倍。若没有做到这一点，则变压器不允许并列运行。

规范中规定，对于倒闸操作短时间内的变压器并列运行，负载侧断路器的分断能力可按一般条件下选用，无须加倍。

（4）变压器并列运行的优点和目的

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，则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。

特别是在农村，季节性用电特点明显，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。

提高供电可靠性。当并列运行的变压器中有一台损坏时，只要迅速将之从电网中切除，另一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，提高供电可靠性。

节约电能，实现节电增效。比如某变电站装有4000kVA和3150kVA两台变压器。经过对两台变压器运行情况进行计算，并列运行一年后，节约电能10.2万千瓦时，节电效果非常明显，降低了资金投入。

审核编辑：汤梓红