变压器的并联运行

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

当我们将两台变压器的原边绕组连接到公共电源电压,并将两台变压器的副边绕组连接到公共负载时,这种变压器的连接方式被称为变压器的并联运行

并联运行的原因

变压器并联运行的原因如下:

  1. 这是一种经济的方法,因为对于大型负载,单台大型变压器是不经济的。
  2. 如果变压器并联连接,我们需要额外的负载,那么我们可以在未来通过添加更多变压器来扩展系统。
  3. 当我们连接标准尺寸的变压器时,并联运行可以减少变电站的空间容量。
  4. 并联连接最大限度地提高了电力系统的可用性,因为我们可以关闭任何系统进行维护,而不会影响其他系统的性能。

单相变压器并联

下图显示了连接在并联的两台变压器 A 和 B 的电路图。

设,

a1 = 变压器 A 的匝数比
a2 = 变压器 B 的匝数比
ZA = 变压器 A 的等效阻抗,参考副边。
ZB = 变压器 B 的等效阻抗,参考副边。
ZL = 副边负载阻抗。
IA = 变压器 A 的副边向负载提供的电流。
IB = 变压器 B 的副边向负载提供的电流。
VL= 负载副边电压。
IL= 负载电流

Parallel operations of transformers

图:两台单相变压器并联。

根据基尔霍夫电流定律 (KCL),

IA+IB=IL

根据基尔霍夫电压定律 (KVL),

Parallel operations of transformers

通过求解以上两个方程,我们得到

Parallel operations of transformers

这些电流中的每一个都有两个分量;第一个分量代表变压器分担的负载电流,第二个分量是副边绕组中的循环电流。

循环电流具有以下不良影响

  • 它们增加了铜损。
  • 它们使一台变压器过载并降低了允许的负载 KVA。

单相变压器并联运行的条件

必要条件

  1. 变压器必须具有相同的极性。
  2. 变压器应具有相同的匝数比。

理想条件

  1. 全负载时变压器内阻抗上的电压应相等。
  2. 它们的绕组电阻与电抗的比率对于两台变压器应相等。此条件确保两台变压器在相同的功率因数下运行,从而根据其额定值分担有功功率和无功伏安。

三相变压器并联

单相变压器正确并联运行的条件如下

  1. 变压器的极性应相同。
  2. 相同的主边和副边额定电压。
  3. 阻抗与 kVA 额定值成反比。
  4. 变压器阻抗中相同的 X/R 比率。

单相和三相变压器并联运行的条件相同,但增加了以下内容

  1. 变压器的相序必须相同。
  2. 所有并联连接的变压器的原边和副边电压必须具有相同的相移。

注意:在不平衡负载条件下,三相变压器计算按每相进行。但是,最好以标幺值进行计算,尤其是在原边和副边连接不同的情况下。

下一主题