黄明华，李 红，伏祥运，衡思坤

（江苏省电力公司连云港供电公司，江苏连云港222004）

随着经济的发展，社会对电能的需求量越来越大，原有的变压器容量已经不能满足现有用电的要求，主变增容是解决该问题的有效手段。增容后的变压器短路电压百分比、分接头档位及变比经常存在一定的差异。变电所在操作过程中常常需要将变压器短时并列。根据变压器运行规程的规定，变压器并列时要求其变比、短路电压百分比和连接组别相同。短路电压百分比不同将造成并列变压器功率分配不合理；变比不同时将造成并列变压器之间产生较大的环流，容易造成并列变压器过负荷[1]。鉴于变压器存在参数及变比等方面的差异，变压器在并列前需要进行核算，确保并列后主变均不超过功率限额。

变压器参数不匹配时的变压器并列问题已有报道[2-4]，但研究多针对2台双绕组变压器的并列问题。然而，在实际运行过程操作过程中经常涉及三绕组变压器与两绕组变压器的并列、2台三绕组变压器中、低压侧并列等较为复杂的情况。另外，目前的研究多仅对变比不同的环流进行计算。而在实际运行过程中，不能仅仅通过环流大小作为变压器能否并列的依据，负荷大小以及变压器的短路电压百分比差异也将给主变的负荷分配带来较大的影响。因此针对本地区的实际情况，对变压器并列后的负荷分配进行深入分析，编制相应的计算软件，以实现快速有效的计算校核。

1 2台变压器并列运行负荷分析

图1（a）给出2台两绕组变压器并列的情况，其中T1，T2为2台参数及分接头档位存在差异的变压器，2台主变所带负荷为P+j Q，设2台主变的容量分别为S1，S2。

图1 2台双绕组变压器并列运行

图1（b）给出了相应的等效电路，X1，1：k1为T1的短路阻抗及分接头在某一档位时的变比；同样，X2，1：k2为T2的短路阻抗及分接头在某一档位时的变比。为分析方便，认为短路阻抗为常数，忽略档位变化对其影响，。

根据叠加定理，2台主变并列后的负荷可以近似看作是变比相同时负荷分配与变比不同时造成环流之和，如图1（c）所示。设高压侧母线电压为U，可以分别求出2台变压器的分配负荷和环流功率Qh如下所示：

由式（1）和式（2）可以得到2台主变并列后的负荷分别为：

2 2台三绕组变压器并列运行负荷分析

2台三绕组变压器中、低压侧同时并列时的电路如图2所示，中压侧负荷为PL2+j QL2，低压侧负荷为PL3+j QL3，变压器参数如表1所示。

表1 变压器参数说明

为分析方便，首先将T2的参数折算为以S1为基准的标幺值：

利用上表中变压器参数及式（4）中折算后的数据，可以计算出图2（b）中等效电路中的参数：

在不考虑变比差异的情况下，求解主变负荷分配。由图2（b）中等效电路，根据电流电压定律可以列写如下方程：

图2 2台三绕组变压器并列运行

求解可得：

式中：A=X11+X21；B=X11+X21+X13+X23；C=X12+X22；D=X13+X23。将式（7）带入式（6）可得：

忽略X11，X21上的电压，式（7）两侧乘高压侧母线电压U后可化简为：

同样方法可以求得T1，T2中、低压侧的其他功率，在此计算公式不一一给出。

图2（c）给出了考虑变比不同时等效电路，T1的高-中变比为1∶k1hm，高-低变比为1∶k1hl；T2的高-中变比为1∶k2hm，高-低变比为1∶k2hl。设 高压侧电压为Uh。计算环流可得：

式（10）两侧乘高压侧电压后可得环流功率：

利用式（9）和式（11）可计算出并列变压器各侧功率。

3 三绕组变压器和两绕组变压器并列分析

1台三绕组变压器和1台两绕组变压器并列时的接线和等效电路如图3所示。利用上节所述方法，根据变压器T1参数计算出X11，X12，X13；将变压器T2的短路电压折算到以T1容量为基准的标幺值X2。设T1的高-中变比为1∶k1hm，高-低变比为1∶k1hl；T2变比为1∶k2；高压侧电压为Uh。

图3 三绕组和两绕组变压器并列运行

根据等效电路图可得方程：

上式求解得：

将式（13）代入式（12）可求得T1，T2各侧负荷电流。利用上节方法可计算出相应功率。由图3（c）可以计算环流为：

上式两侧同乘Uh可得环流功率：

将主变压器各侧分配负荷和环流功率叠加可以得出综合考虑变压器参数和变比不同时变压器并列的实际功率。

4 程序设计及应用

根据上述分析，利用Visual Basic 6.0编写变压器并列时负荷计算程序。图4给出了计算程序的主界面。

图4 计算程序主界面

计算后以记事本文档格式给出2台变压器不同档位下并列时的无功功率环流。同时，该程序还可以在给定的负载情况下，计算变比不同时变压器并列后的变压器的功率。计算条件为：

1号主变变比为（110±8）×1.25%∶10.5，2号主变变比为（115±8）×1.25%∶10.5；1号主变短路阻抗为10%，2号主变短路阻抗为11%。计算结果见表2。

表2 计算结果

5 结束语

文中结合本地区特点，变压器参数及变比不同时，对2台两绕组变压器并列、2台三绕组变压器并列及1台三绕组和1台两绕组变压器并列时变压器的负荷计算方法进行了分析，详细推导了其计算公式。根据推导的计算公式，利用Visual Basic 6.0编制计算程序。

[1]国家电力调度通信中心.电网调度运行实用技术问答[M].北京：中国电力出版社，2000.

[2]张德本，陈 慧，罗树权.2台变压器并列环流计算[J].电工技术，2002（4）：17-18.

[3]李志平，王彦峰.有载调压分接头不匹配的变压器并联运行分析[J].广东输电与变电技术，2006（1）：61-64.

[4]魏 涛，张洪涛，袁卫国，等.2台电压比相近的变压器并列运行优化分析[J].河南电力，2008（2）：29-31.