變壓器并聯(lián)運(yùn)行是指兩臺或多臺變壓器的一、二次繞組分別接在一、二次公共母線上，同時(shí)向負(fù)載供電的運(yùn)行方式。并聯(lián)運(yùn)行常用在發(fā)電廠和變電站中。
圖1.8-1 兩臺三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行
一、并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)和條件
1. 并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)
(1)提高供電的可靠性。當(dāng)一臺變壓器故障或檢修時(shí)， 其它變壓器仍可保證重要負(fù)載的供電;
(2)提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性?？筛鶕?jù)負(fù)載的變化，調(diào)整投入并聯(lián)運(yùn)行變壓器的臺數(shù)，以減少電能損耗，提高運(yùn)行效率;
(3)減少總的備用容量，并可隨著負(fù)載的增加，分期安裝變壓器，以減少初裝投資。
2. 并聯(lián)運(yùn)行的理想情況和條件
變壓器并聯(lián)運(yùn)行的理想情況是:各變壓器一、二次繞組中沒有環(huán)流，負(fù)載能按各變壓器的容量成正比地分配，且各變壓器二次電流同相位。只有這樣，才能避免因并聯(lián)引起的附加損耗，充分利用變壓器的容量。要達(dá)到理想情況，并聯(lián)運(yùn)行的變壓器要滿足以下三個(gè)條件：
(1)各變壓器一、二次額定電壓分別相等，即變比相等;
(2)各變壓器具有相同的聯(lián)結(jié)組;
(3)各變壓器短路阻抗的標(biāo)幺值相等，且短路阻抗角也相等。
如果變壓器不滿足條件并聯(lián)運(yùn)行，就會產(chǎn)生不良的后果。下面逐一討論當(dāng)某一條件不滿足，其它條件都滿足時(shí)，變壓器并聯(lián)運(yùn)行的后果。
二、變比不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行
合上開關(guān)QS1，兩臺并聯(lián)運(yùn)行的變壓器二次繞組中產(chǎn)生環(huán)流
，假定ZkI 和ZkII分別代表兩臺變壓器折算到二次側(cè)的短路阻抗，由于短路阻抗值很小，即使電壓差
不大，也能引起較大的環(huán)流。
由磁動勢平衡關(guān)系可知，環(huán)流在一次側(cè)也存在?？傊?，環(huán)流造成變壓器空載運(yùn)行時(shí)的額外損耗。
為了限制環(huán)流，通常規(guī)定各臺變壓器變比的差值與所有變比的幾何平均值之比，即
圖1.8.3-1中，若變壓器帶感性負(fù)載，當(dāng)合上開關(guān)QS2時(shí)，環(huán)流使變比小的第一臺變壓器負(fù)荷增大了(二次繞組中的負(fù)載電流加上環(huán)流)，使變比大的第二臺變壓器負(fù)荷減小了(二次繞組中 的負(fù)載電流減去環(huán)流)。變比小的變壓器滿載時(shí)，變比大的變壓器仍欠載，變壓器的容量得不到合理利用。為使變壓器容量盡可能得到充分利用，希望變比小的變壓器容量大一些。
例1. 兩臺單相變壓器并聯(lián)運(yùn)行，變壓器I的容量為100kVA 電壓為6000/230V;變壓器II的容量為320kVA，電壓為6000/227V。短路阻抗的標(biāo)幺值均為0.055，且短路阻抗角相等，聯(lián)結(jié)組相同。求空載時(shí)的環(huán)流及其占額定電流的百分?jǐn)?shù)。
解：設(shè)高壓側(cè)加額定電壓，則低壓側(cè)二次空載電壓差=230-227=3V
由以上計(jì)算可知，當(dāng)兩臺并聯(lián)運(yùn)行變壓器的變比差值較大時(shí)(1.3%)，空載環(huán)流可達(dá)變比小的變壓器額定電流的18.2%這就限制了變壓器的輸出功率，降低了變壓器的效率。
三、聯(lián)結(jié)組不同時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行
如果兩臺變壓器聯(lián)結(jié)組不同并聯(lián)運(yùn)行，則二次側(cè)線電壓的相位至少差30°。假定第一臺變壓器的聯(lián)結(jié)組為Y，y0，第二臺變壓器的聯(lián)結(jié)組為Y，d11，則二次側(cè)線電壓的相位差30°，如圖1.8.4-1所示，
I和II 分別為兩臺變壓器二次側(cè)空載線電壓，它們的電壓差為=2I sin15°=0.518I
即達(dá)到二次側(cè)額定電壓的51.8%，并且二次側(cè)線電壓的相位差越大(<=180°)，越大。由于變壓器短路阻抗值很小即使二次側(cè)線電壓相位差30°，也會產(chǎn)生很大的環(huán)流(額定電流的數(shù)倍)，致使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒毀。因此，聯(lián)結(jié)組不同的變壓器絕對不允許并聯(lián)運(yùn)行。
四、短路阻抗標(biāo)幺值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行
1. 短路阻抗標(biāo)幺值相等，而短路阻抗角不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行
圖1.8.5-1 兩臺短路阻抗角不等的變壓器 并聯(lián)運(yùn)行的簡化等值電路
圖1.8.5-2 兩臺短路阻抗角不等的 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的簡化相量圖
假定兩臺變壓器短路阻抗角不相等,
即兩臺變壓器供給負(fù)載的總功率小于兩臺變壓器的總?cè)萘?，變壓器的容量得不到充分利用。一般兩臺變壓器的容量差 越大，也越大，供給負(fù)載的總功率就越小。因此，要求并聯(lián)運(yùn)行的變壓器容量比不大于3∶1。
2. 短路阻抗角相等，短路阻抗標(biāo)幺值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行
上式說明，短路阻抗標(biāo)幺值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，各臺變壓器的負(fù)載分配(負(fù)載系數(shù)
)與短路阻抗標(biāo)幺值成反比。短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器滿載(=1)時(shí)，短路阻抗標(biāo)幺值大的變壓器仍欠載(<1)，變壓器容量得不到充分利用。為使變壓器容量盡可能得到充分利用，希望短路阻抗標(biāo)幺值小的變壓器容量大一些。
通常規(guī)定各臺變壓器短路阻抗標(biāo)幺值的差值與所有短路阻抗標(biāo)幺值的算術(shù)平均值之比不大于10%。
負(fù)載分配公式
例2. 某變電站有三臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，每臺額定 容量均為100kVA，短路電壓百分值分別為ukNI%=3.5%， ukNII%=4%，ukNIII%=5.5%，其它條件相同。設(shè)總負(fù)載功率為300kVA，試求：
(1)各臺變壓器分擔(dān)的負(fù)載功率;
(2)求任一臺變壓器不過載時(shí)的最大輸出功率和此時(shí)變壓器的設(shè)備利用率。
解：(1)由短路電壓百分值與短路阻抗標(biāo)幺值的關(guān)系可得
