三矿6kV母线并列运行可行性分析

新集三矿6kV母线并列运行

可行性分析 ——张磊

目 录

1 系统概况 ....................................................................................... 1 2 设计方案分析 .............................................................................. 1 2.1绕组联结方法 .................................................................. 2 2.2电压比 .............................................................................. 3 2.3 短路阻抗 ......................................................................... 3 2.4容量比 .............................................................................. 4 3 系统仿真 ....................................................................................... 5 4 其它可行方案 .............................................................................. 7 附件1：1#变参数 ........................................................................... 8 附件2：2#变参数 ........................................................................... 9 附件3：核相试验报告 ............................................................ 11

三矿6kV母线并列运行可行性分析

1 系统概况

三矿供电系统现有两路35kV进线，第一路引自芦集220kV变电所，第二路引自凤台110kV变电所。在两路进线中，电压等级相同，但在相位上存在300偏差，造成矿区35kV母联不能合闸，并且在6kV侧两段母线也不允许并列运行，严重影响了矿区的供电安全。

2 设计方案分析

根据三矿的既有条件，虽然在35kV侧不能合母联，但通过理论分析，如果合理设置两台变压器的联结组别，在6kV侧还是可以满足并列运行条件的。

在GB/T 13499-1992《电力变压器应用导则》中规定：变压器并联运行系指并联的各变压器的两个绕组，采取端子对端子的直接相连接方式下的运行。两台并联运行的变压器必须满足以下条件：

a.各对绕组所用的联结方法应彼此配合； b.电压比应相等，其偏差应在允许范围内； c.短路阻抗或阻抗电压和负载匹配；

在GB/T 17468-1998《电力变压器选用导则》中规定：变压器并联运行的条件为：

a.相位关系要相同，即钟时序数要相同； b.电压和变压比要相同，允许偏差也相同；

c.短路阻抗相同，尽量控制在允许偏差范围±１０％以内； d.容量比在0.5~2之间。

在DL/T 572-95《电力变压器运行规程》中规定：变压器并列运行的基本条件为：

a.联结组标号相同； b.电压比相等； c.阻抗电压值相等。

这些条件的确定主要是为了防止在二次侧形成环流和合理分配变压器的出

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力，对照此规定，我们可以合理选择变压器，使其二次侧满足此条件。

在《电力工程电气设计手册》中的第5-2节“主变压器型式的选择”中关于绕组数量和联结方式的选择条款规定“变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。”同时，《手册》还指出：电力系统采用的绕组联结方式只有Y和D，各侧绕组如何组合要根据具体情况来确定。

由于三矿两条35kV进线之间存在300相位差，其35kV侧两段母线间母联不能在同时带电时合闸，所以这种运行方式不属于标准规定的并联运行，但可以通过规定的并联运行必须遵守的条件来确定两台变压器二次侧必须满足的条件。首先分析这几个条件的实质。 2.1绕组联结方法

对于由同一个电源供电的两台变压器，当联结组标号不能配合时，在二次侧的对应线电压之间肯定会存在至少有300的相位差，由于二次侧线电压的大小是相等的，则在两个对应的线电压之间肯定会有一个至少等于0.52倍线电压的电压差：

?V?V?V1ab?V2ab?2V1absin150?0.52V1ab

又因为并联运行，构成了一个闭合回路，在这个电压差的作用下，即使没有负荷，也会在变压器内部产生几倍于额定电流的环流，烧坏变压器。所以在标准中强调绕组联结方法应彼此配合是为了保证二次侧电压相位的相同。

在三矿的两条进线中，相位上存在300偏差，绝对不能直接合闸。考虑到变压器在变换电压的同时，还能够调整相位，可以通过合理设置两台变压器的绕组联结组别，使得二次侧电压同相位。在本方案中，第一路35kV进线变压器采用D,d12接线组，第二路35kV进线变压器采用Y,d11接线组，通过变压器接线组别的差异使得在6kV出线侧达到相同的相位。其相序图如下所示。

???300V1abV2ab

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图一 变压器原副边电压相序图

由相序图可以看出，在1#进线上，变压器采用D,d12接线组，一次侧和二次侧同相位；在2#进线上，变压器采用Y,d11接线组，一次侧和二次侧存在300相位差，恰恰在二次侧将2#线路的相位调整为与1#线路相同，这样就符合了二次侧同相位的条件。 2.2电压比

对于并联运行的变压器，如果变比不相等，则会在二次侧两个对应绕组之间产生电势差，由于是并联运行，构成了一个闭合回路，在这个电压差的作用下，产生一个环流，占用了变压器的容量，当变比相差比较多时，还会烧坏变压器。所以在标准中强调电压比相等是为了保证二次侧电压相位的相同。

在三矿的两台变压器中，其额定电压均为35kV/6.3kV，在二次侧提供的均为6.3kV的线电压，不会形成环流。 2.3 短路阻抗

对于两台并联运行的变压器1#、2#，定义以下参数：

Se1：1#变压器的额定容量 Se2：2#变压器的额定容量 S1：1#变压器的实际负荷

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附件2：

2#电力变压器相关数据

产品标准GB1094.3,5-85 GB1094.1,2-85 产品代号 认定证书号 出厂序号 产品型号 SF9-8000/35 相数 3相 额定容量 8000KVA 额定电压 35kV/6.3kV 额定频率 50Hz 联结组标号 Y,d11 冷却方式 ONAN

绝缘水平 AC 85/L1 200 使用条件 户外 调压级数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 高压 电压（V） 36750 35875 35000 34125 33250 低压 阻抗电压 （%） 电流（A） 电压（V） 电流（A） 125.7 128.7 132 135.3 138.9 6300 733 7.31 器身吊重 8175Kg 绝缘油重 2620Kg 总重 13925Kg

安庆变压器有限公司制造

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附件3：

凤台供电公司核相试验报告

一 装置地点：八里塘煤矿 运行编号：母联 二 试验日期：2004年5月21日 三 试验数据

凤台变 芦集变 A 12 30 35 B 35 12 30 C 30 35 12 A B C 四 结论

35kV凤矿3658线与芦八3460线相序相同，正相序存在相位差，两线路不能合环。 五 试验人员

夏向东 张磊 郑念涛

凤台县供电局试验室

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