变压器并联自动化装置在配网台区中的应用分析

王楚雄

[摘    要]传统的配网系统采用变压器单独运行模式，其弊端在于用电高峰时段，变压器所带负荷电流为最大，然而，其他变压器则处于空载运行状态，这样不仅影响了变压器的运行效率，还将增加系统运行成本。文章重点分析变压器的并联运行原理和自动化系统功能，以及并联运行的实施方案与对应优势。

[关键词]变压器;并联运行;原理;方案;优势

[中图分类号]TM41 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–03

Application Analysis of Transformer Parallel Automation Device in Distribution Network

Wang Chu-xiong

[Abstract]Abstract： The traditional distribution network system adopts the transformer alone operation mode. Its disadvantage is that the load current carried by the transformer is the largest during the peak power consumption period. However， other transformers are in no-load operation， which not only affects the operating efficiency of the transformer， but also Will increase system operating costs. The article focuses on analyzing the principle of parallel operation of transformers and the functions of the automation system， as well as the implementation plan and corresponding advantages of parallel operation.

[Keywords]transformer; parallel operation; principle; scheme; advantage

要想實现变压器的安全、高效运行，可以将几个变压器并联运行。通过并联运行能够确保安全、平稳、持续供电，从而提高供电系统的运行水平，减少不良损耗，提高系统运行效率。这样才能真正地确保电力系统的供电服务水平，也能确保电力系统的运行质量。

1 变压器并联运行的原理

将两台以上变压器并联，接入配网系统，不仅能确保用电负荷，也能提高供电的安全性、可靠性与稳定性。低压端供电选择母联分段模式，变压器各自为自己的母线提供电能，如果某台变压器发生故障，或者某个间隔设备处于检修状态时，低压母线并列运行，以此来维持对用户的安全、持续供电。电力系统运行中经常出现因用电高峰时段而导致低载率、空载率都较高的问题。参照现实的测量统计数据，因为这两大问题导致了变压器能耗率较高，达到每月实际用电量的15 %，正是因为昼夜用电量差异较大，负荷增减呈很大落差，如此往复，将增加负荷的周期性变化，此时则应调节运行中的变压器数量，选择经济性运行方式。这样既能保证供电可靠性，又能降低损耗，从而达到理想的经济效益。如果两台变压器分开运行，则使系统整体的负荷降低，此时，只需要一台变压器就能实现供电，系统自动操作系统闭合低压母联开关，而且要中断已经设计好的退运的变压器。如果电力系统用电负荷增加，单个的变压器已经满载运行时，系统则立即投运退出的变压器，此时两台变压器同步供电。

2 变压器并联运行自动化系统的功能

2.1 动态采集系统运行参数

变压器动态采集系统运行参数状态包括：两大主变压器高压侧、低压侧各自的电压、电流、开关状态、低压侧母联开关状态等。运行中，变压器就会参照现实运行状态以及保护设备的信息等分析总结配电变压器能否投运。当发现变压器无法投运时，则将发出警示信号，而且同时参照现实需要来自动化处理，确保开关达到投运的条件。

2.2 并联自动化系统运行方案

（1）1号变压器带两段负荷运行。当整体的用电负荷低于单个变压器容量（一般为：300 kV·A）的70 %，10 min过后，让1#变压器独自运行，从而达到经济、高效的目标。此变压器接连投运10 d，则将开始自动化切换操作，升级至下一运行方案。

（2）2号变压器带两段负荷运行。当总体用电负荷达到第一种运行条件，2号变压器势必也要走向独立运行，2号变压器持续运行10 d以后，则将走向自动切换操作，再转至第一种运行方案。

（3）两台变压器分开运行。当总体的负荷较大，超出单个变压器容量（300 kV·A）的90 %时，运行10 min以后，则要开始这两台变压器的分开运行。

（4）两台变压器并联运行。当系统的总体负荷较大，超出了两台变压器容量（600 kV·A）的60 %，运行10 min过后，则要开始两台变压器的并联运行操作。

3 变压器并联运行方案的实施

配电台区与变电站之间存在一定的差异性，而且两个配变中间通常设置一定距离，而且通常低压端无自动化联络开关，这就使变压器并联运行面临一定的挑战。然而，为了达到并联运行的目标，可以将自动控制柜安装于两大变压器中间，前提是这两大变压器都满足并联运行的条件，而且内部应安装两个配变低压端电动操作真空开关，以及电动联络真空开关，并在上方配设自动检测切换设备，如果其中已经存在低压断路器，只需要增设联络真空开关，而且要把两台配变低压出线和原负荷断开，配电变压器低压侧则要通过架空绝缘导线来引进自动控制柜对应的电动真空开关，两大低压侧的电动开关的另一端则要和目联电动操作真空开关连接起来，而且要各自连接初始变压器负荷线路，具体如图1所示。

两大变压器高压端，微机保护、测量与开关等处的数据、信息都经485通信线同自动控制设备相联系。

4 经济运行操作的顺序与关系

系统高效运行的关键是科学地判断出变压器投运的顺序，到底是先运行1号还是2号值得深入探究，以下将对运行操作的逻辑做出分析。

4.1 分裂运行向并联运行转换

系统朝着开关1—2联络DL发出合闸口令信息，并参照此1—2联络DL的开关状态来对应判断出开关1—2联络DL的合闸是否处于正常状态。若判断出此开关DL正常合闸，系统将主动地投向下一运行流程;相反，若开关1—2联络DL没有成功地合闸，系统将自动地发射出又一次合闸口令。此时，若还是不能成功地合闸，则要关闭自动控制流程操作。此时，系统完成了运行方式的转换，从之前的单台变压器分裂运行转向两台变压器并联投入运行。

4.2 并联运行转向分裂运行操作

系统朝着开关1—2联络DL发出分闸口令，并参照1—2联络DL的开关状态来对应断定开关1—2联络DL的分闸情况，若确定开关1—2联络DL正常分闸，系统将自动地走向下一步程序;若未能成功地合闸，系统将自动地重新发出分闸信号;此时，若依然不能成功合闸，则将闭锁自动控制流程操作。此时，系统则完成了运行方式的转换，从并联运行转向了分裂运行。

4.3 外部因素的影响与扰动

若原系统设置了安全保护，配变高压端增设了智能化开关设备，实际的系统自动化控制操作中，由于设备、线路等发生故障或者其他相关因素，例如，保护设备等的保护功能受外部因素的干扰等，自动控制系统测出非正常的信号，整个系统将自动地停止自动控制步骤，常见的外部干扰性因素有以下几种。

4.3.1 人为因素

非法分子为了一己私利不惜随便地对开关进行分闸、合闸操作。

4.3.2 开关拒动

自动控制开关实际工作中会经历无数次切换，此切换操作超出了所设置的开关拒动，这一故障多来自开关自身硬件系统的故障。

4.3.3 保护系统动作

因为负荷线路发生短暂性的故障或者长久性故障从而导致高压开关保护发出分闸动作。为了维护系统的安全、平稳运行，自动控制流程中断后，应该人为地再次开启自动控制流程，以此来确保无论是线路还是设备都能接受到正规的检修、维护与保护。

5 变压器并联运行操作的注意事项

5.1 做好并联前检查

变压器正式投入并联运行之前，必须做好相关的检查工作，具体则要从变压器的铭牌入手。①查看其能否达到并联运行的要求和标准;②检查变压器高压端、低压端等的接线是否科学、合理;③检查变压器调压分接开关的档位是否统一，此外，也要借助万用表对两大变压器的低压端各自对相检测，确保两侧没有电压差，同时，也要检查变压器低压端的相序与极性是否相同。当一切检查都达标基础上才能对两台变压器实施并联操作。

5.2 技术交底与培训

自动控制设备投入运行时必须为台区管理人员做好技术交底工作，而且要提供专业化的培训，科学地设定变压器保护定值，设置发生跳动的开关，密切关注各最新投入运行设备的工作状态。每逢各种故障问题都要把自动控制开关设置于停用部位，并使其回归至分裂运行模式，配变则分别进入自带自负荷的模式。

5.3 停电操作

无论选择哪一种运行方式，都应该切实地运行电力安全运行的操作规范与流程。检修过程中必须暂停自动控制设备，应把控制开关切换至停用模式，做好接地线的架设工作，附上“严禁非法合闸”等警示标语。低压端线路停电运行时，实际的操作过程中一方面要切断配变低压端的开关，另一方面也要切断联络开关，并按照规定执行验电操作，而且要规范地装设接地线。

5.4 联跳线路与联络开关的保护

两个配变高压端微机保护也要对应配设跳联络开关回路，一旦变压器以及外围的低压线路出现故障或者陷入其他问题时，可以及时地切断故障，以此确保非故障区域的持续供电。同时，也要对变压器高压端进行保护检查、测试，在这一过程中必须确保退出跳线联络开关的压板，预防试验过程误跳联络开关所引发的运行低压线路对外停电问题。

6 变压器并联运行的优势分析

变压器并联运行具有多方面的优势，整体上能确保变压器的安全、经济与平稳、高效，具体则体现为以下几个方面。

（1）确保安全、稳定、可靠地供电。其中，某台变压器出现故障时，可以让并联的其他变压器投入运行，从而维持整个系统的安全、高效供电，减少停电现象，而且也能维持一些大型客户的用电安全。

（2）确保系统的经济运行。整个用电规律具有典型的季节性，而且用电负荷也会跟随季节的变化而变化，低负荷用电时期，不妨先让少部分变压器暂停运行，以此来抑制变压器空载问题，从而减少空载损耗，确保系统的运行效率。同时，也能控制无功励磁电流问题，而且也能发送电网功率因数，如果系统负荷较高，超出了一定数值，则应将备份变压器来投入运行，以此来达到负荷的均配承担，维持系统的安全、高效运行。

（3）方便变压器的检修与运维。如果变压器遇到故障，则需要做好检修与维护，此时最有效地方法就是并联一台备用的变压器，并暂停亟待检修的变压器。

（4）参照负荷每年增长的势头与情况来对应分期地配置变压器，从而控制成本的投入。整体来看，通过变压器的并联运行能够为整个电力系统带来多方面的优势，能够达到成本与效益的双重优势。

7 结束语

配电变压器并联运行能够为电力系统提供多方面的优势和优点，可以将其应用于临近配网台区工程中，现实来看解除了系统

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空载问题，控制了配网的线损，从而确保了配网的安全、可靠、持续供电，提高了配网系统的自动化水平，达到了节能、高效的效果。

参考文献

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