基于ETAP仿真软件的不同容量变压器并联运行仿真分析
基于ETAP仿真软件的不同容量变压器
并联运行仿真分析
1、问题描述
接线方式为dyn11，需要并列的是旧1或2（12500KVA）和新1、2（20000KVA），主要考虑环流和小变压器（12500KVA）过负荷问题，仿真核算新旧变压器是否可以并列运行。
仿真负载容量按照12500KVA的120%进行。
2、资料
#1、#2线变扩容改造，考虑到负载尽量不失电的情况下需将新旧容量不同的变压器并列运行，设备参数如下：
#1旧变压器：容量12500KVA，现运行负载率35%左右，短路阻抗：7.98%
#2旧变压器：容量12500KVA，现运行负载率51%左右，短路阻抗：7.86%
新#1、#2变压器：容量20000KVA，短路阻抗：7.98%
上一级变压器#1主变容量：120000KVA，现负载率45%左右
上一级变压器#2主变容量：120000KVA，现负载率45%左右
3、理论计算
3.1 短路阻抗规范定义
依据《电力变压器 第1部分：总则》GB 1094.1-2013：短路阻抗的实质（双绕组为例）就是副边短路时，原边的等效串联阻抗。
（注：截图来源于GB 1094.1-2013）
3.2 两变压器并联，电压相同，根据并联分流原理，流过变压器的电流与电阻成反比。
R1：1#变压器（12.5MVA）等值阻抗
R2：2#变压器（20MVA）等值阻抗
I1：流过1#变压器（12.5MVA）的电流
I1：流过2#变压器（20MVA）的电流
3.3 依据《电工术语 变压器、互感器、调压器和电抗器》GBT 2900.15-1997：在实际变压器名牌上，短路阻抗以电压标幺值（变压器本身参数为基准值）的形式标注（注①），故：
（注：截图来源于GBT 2900.15-1997）
①额定电流下，R1/R2分子分母同时乘以额定电流I，得出结果就是以变压器本身参数为基准值的电压标幺值。
结论：两变压器并联，负荷分配与铭牌标注的短路阻抗（以自身参数为基准）成反比，与变压器容量成正比。
3.4 容量分配计算
4、仿真结果
根据上述描述选取偏差较大的“#2旧变压器”和“新#1变压器”进行仿真模拟：
4.1档位相同时容量分配：
图1. 并联运行，负荷均分
图2. 并联运行，全部负荷在Ⅰ段
图3. 并联运行，全部负荷在Ⅱ段
仿真结论：计算结果和仿真结果基本一致。
4.2档位偏差时容量分配：
5、变压器并联运行条件
（注：截图来源于工业与民用供配电设计手册（第四版）的2.4 变压器选择和变(配)电站主接线）
6、结论
当变压器满足上述“4.变压器并联运行条件”可以并联运行。
7、注意事项
变压器过负荷运行时间见附件。
上述仿真结果作为变压器并联运行的依据，仅供参考。
附变压器过负荷运行时间：
（注：DL/T 572-2021电力变压器运行规程 表A1）