變壓器并聯(lián)運(yùn)行是指兩臺(tái)或多臺(tái)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(tái)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(tái)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(tái)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(méi)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(mǎn)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(mǎn)足條件并聯(lián)運(yùn)行，就會(huì)產(chǎn)生不良的后果。下面逐一討論當(dāng)某一條件不滿(mǎn)足，其它條件都滿(mǎn)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(kāi)關(guān)qs1，兩臺(tái)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(tái)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(dòng)勢(shì)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(tái)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(kāi)關(guān)qs2時(shí)，環(huán)流使變比小的第一臺(tái)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(tái)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(mǎn)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(tái)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(tái)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(tái)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(tái)變壓器的聯(lián)結(jié)組為y，y0，第二臺(tái)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(tái)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(huì)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(duì)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(tái)短路阻抗角不等的變壓器 并聯(lián)運(yùn)行的簡(jiǎn)化等值電路
圖1.8.5-2 兩臺(tái)短路阻抗角不等的 變壓器并聯(lián)運(yùn)行的簡(jiǎn)化相量圖
假定兩臺(tái)變壓器短路阻抗角不相等,
即兩臺(tái)變壓器供給負(fù)載的總功率小于兩臺(tái)變壓器的總?cè)萘?，變壓器的容量得不到充分利用。一般兩臺(tái)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(shuō)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(tái)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(mǎn)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(tái)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(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，每臺(tái)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(tái)變壓器分擔(dān)的負(fù)載功率；
（2）求任一臺(tái)變壓器不過(guò)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