优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

变压器并联运行的需求与条件

在电力系统网络中，变压器用于升压和降压。变压器容量根据负载需求选择，但负载需求日益增长。为满足额外负载，可更换大容量变压器，或在现有变压器基础上并联增加一台变压器。

并联第二台变压器是满足负载增长最经济的方式。

为确保并联运行成功，必须满足以下条件：

两台单相变压器并联接线如下图所示：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

一次绕组并联于母线，二次绕组并联于负载母线。可并联两台或多台变压器以突破单台容量限制。并联时极性必须匹配，否则将导致短路损坏设备。

假设两台变压器变比、匝数比完全相同，阻抗三角形形状大小一致。相量图如下：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

总电流 I 落后 V₂ 角度 φ，Iₐ 和 I_b 与总电流 I 同相。

假设变比相同，空载电压相等（Eₐ = E_b = E），无环流。等效电路如下：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

两台变压器阻抗并联，总阻抗 Z_AB = (Zₐ × Z_b) / (Zₐ + Z_b)。

矢量图显示 Iₐ 和 I_b 不同相，总电流为矢量和。功率分配公式：

Qₐ = V₂ Iₐ，Q_b = V₂ I_b，Q = V₂ I

通过矢量方程可求得各变压器承担的功率大小与相位。

变比不同时，空载电压不同，空载下会产生环流 I_c。相量图如下：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

通过电路方程可推导环流及端电压表达式，忽略 ZₐZ_b 与 Z_L(Zₐ+Z_b) 相比的小量后可简化计算。

三相变压器并联除满足单相条件外，还需：

注意：线电压比不等于相匝数比。例如 Y/Δ 接线时，线电压比为：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

三相变压器并联电路图如下：

优化电力系统：单相与三相变压器并联运行详解

图中 T1、T2 原副边按图接线，副边 b、c 端接电压表测试极性：读数为零则极性正确，读数为两倍相电压则极性错误。