单相和三相变压器并联运行
变压器并联的需要和条件
在电力系统网络中，变压器用于升压和降压。根据负载需求选择变压器的额定值。但是负载需求每天都在增加。因此，为了满足额外的负载需求，我们需要将现有的变压器更换为更大容量的变压器，或者我们可以增加一个额外的变压器与现有的变压器相连。
- 相关文章：直流发电机的并联运行
满足负载需求的经济方法是将第二台变压器与现有变压器并联。
变形金刚并行操作的必要性
由于以下原因需要变压器的并行运行。
- 要为现有变压器提供更多额定值的负载，我们需要将第二台变压器与现有变压器并联。
- 在维护时，会使用第二台变压器来维持向消费者供电的连续性。它提高了系统的可靠性。
- 当一台变压器出现故障或因任何原因无法运行时，第二台变压器用于供电，避免电力侵入。
Transformers并行运行的条件
为保证变压器并联成功，必须满足以下条件。
- 两台变压器的初级绕组均针对供电系统电压和频率进行了适当设计。
- 两台变压器的连接极性相同。如果极性不匹配，则有可能发生短路。因此，在并联两个变压器时，两个变压器的极性必须匹配。
- 两台变压器的匝数比（变比）应相同。这意味着初级和次级绕组的额定电压应该相同。如果匝数比不同，变压器并联运行是可能的。但是在空载条件下会有一定量的循环电流流动。而且会造成不均等的加载条件。
- 为了避免循环电流，X/R 比必须相同。这意味着两个变压器的阻抗三角形必须相同。如果 X/R 比不相同，则两个变压器将以不同的功率因数运行。
- 当两个变压器的 KVA 额定值不同时，等效阻抗与各个 kVA 额定值成反比（忽略循环电流）。
单相变压器并联运行
两个单相变压器如下图可以并联。
如图所示，两台变压器的初级绕组均与供电母线相连，两台变压器的次级绕组均与负载母线相连。这样，我们就可以将两个或两个以上的变压器并联起来，超过变压器的额定值。
变压器并联时，变压器的极性必须匹配。否则会导致短路，损坏变压器。
理想条件
在理想情况下，我们认为两个变压器具有相同的电压比和相同的匝数比。因此，两个变压器的阻抗三角形在形状和大小上是相同的。该条件的相量图如下图所示。
在哪里，
- E =每台变压器空载二次电压
- V2 =二次（负载）端电压
- V1 =初级（电源）端电压
- IA =变压器 1 提供的电流
- IB =变压器 2 提供的电流
- I =总电流
如相量图所示，总负载电流 (I) 落后于 V2 角度 ф。并且单个变压器的电流IA和IB与总电流(I)同相。
每个变压器的单独电流（IA和IB）为；
同理，当前IB导出为；
等电压比
假设变压器具有相同的电压比。因此，两个变压器的空载电压相等（EA =EB =E）。在这种情况下，两个变压器之间不会有电流流动。该条件的等效电路如下图所示。
在哪里，
- EA, EB =空载电压
- ZA, ZB =阻抗
- IA, IB =各自变压器的二次电流
- V2 =端电压
- I =总电流
这里两个变压器的阻抗是并联的。因此，总阻抗ZAB为；
这个条件的矢量图如下图所示。
这里，当前的 IA 和 IB 不是同相的。因此，提供给负载的总电流是 IA 和 IB 的相量和。总电流（I）如矢量图所示。在这里，我们考虑了每台变压器的空载电压是相同的，并且在矢量图上是同相的。
同样，
假设 QA 和 QB 分别是每个变压器消耗的功率。
QA =V2 IA 和 QB =V2 IB
两台变压器消耗的总功率为Q；
Q =V2 I
现在，
同样，
因此，QA和QB是从上面的向量方程得到的幅度和同相。
不等电压比
如果两台变压器的变比不同，则空载二次电压不同。在这种情况下，一些电流将在空载条件下的变压器之间流动。这种电流称为循环电流IC。
这个条件的矢量图如下图所示。
在这种情况下两台变压器的空载电动势不一样。因此，
EA =IA ZA + I ZL
EB =IB ZB + I ZL
在哪里，
ZL =负载阻抗
I =IA + IB 和 V2 =I ZL
所以，
EA =IA ZA + （IA + IB ) ZL
EB =IB ZB + (IA + IB) ZL
减去上述方程；
EA - EB =IA ZA - IB ZB
(EA – EB ) + IB ZB =IA ZA
将IA的值代入EB的方程中；
同样，
现在，将总电流（I）的值代入端电压V2方程中；
变压器阻抗（ZA 和 ZB）总是小于负载阻抗 ZL。因此，为了简化方程，我们忽略 ZA ZB 与 ZL (ZA+ZB) 的比较。
三相变压器的并联运行
在三相变压器中，我们也可以并联两个或两个以上的变压器来增加负载能力。三相变压器并联运行所需条件与单相变压器相同。此外，还有一些条件必须遵守。
- 两台变压器相序相同，由相序指示器验证。
- 初级绕组和次级绕组之间的相移必须相同。
- 变压器组中使用的所有三个变压器必须是相同类型的变压器（铁芯或外壳）。
- 在计算电压比时，请考虑线路电压。并保持电压比不变。
初级和次级端电压之间应该有一个电压比。它表明这个电压比不等于每相匝数的比值。例如，如果 V1 和 V2 分别是初级和次级端电压，那么 Star / Delta 连接的匝数比（Y-Δ）将为：
三相变压器并联运行的电路图如下图所示。
两个变压器（T1和T2）的初级和次级绕组如上图所示连接。在这里，次级绕组的 b 和 c 端子保持灵活，并与电压表连接以进行测试。如果两个电压表读数为零，则极性正确。如果电压表显示两次相电压，则极性错误。
相关文章：
- 变压器相位：点符号和点约定
- 变压器防火系统 - 原因、类型和要求
- 电流互感器 (CT) - 类型、特性和应用
- 自耦变压器 - 它的类型、操作、优势和应用
- 什么是电压互感器 (PT)？电压互感器的类型和工作方式
- 电力变压器保护与故障
- 变压器性能和电气参数
- 油浸式和干式 T/F 变压器绝缘材料
- 变压器的应用
- 变压器损耗 - 变压器中的能量损耗类型
- 变压器的 EMF 方程
- 变压器的开放三角连接
- 变压器公式和方程式
- 电力变压器符号 - 单线变压器符号
工业技术