Фазировка трансформаторов при параллельной работе: Фазировка трансформаторов | Испытания трансформаторов и реакторов | Подстанции

Фазировка трансформаторов | Испытания трансформаторов и реакторов | Подстанции

Страница 10 из 15

Фазировка трансформаторов производится перед их включением на параллельную работу между собой или с сетью. При отсутствии тождественности фаз напряжений включаемых трансформаторов возможно появление значительных уравнительных токов между ними, которые приводят к ограничению мощности или значительной перегрузке трансформаторов, а при несовпадении чередования фаз — к короткому замыканию.
Фазировка заключается в измерении напряжения между разноименными фазами включаемого трансформатора и сети (или другого, работающего трансформатора) и определении отсутствия напряжения между одноименными фазами. При проведении фазировки должна быть обеспечена электрическая связь между фазируемыми цепями для образования электрически замкнутого контура, необходимого для измерений. В качестве такой связи могут выступать заземленные нейтрали фазируемых трансформаторов, общий нулевой провод или соединение любой пары предполагаемых одноименных фаз с помощью разъединителя или временной перемычки.

Фазировка производится с помощью вольтметра до 380 В или вольтметра и трансформатора напряжения. При напряжении 2-10 кВ фазировка может производиться с помощью специальных указателей напряжения.
Измерения должны проводиться между всеми одноименными, а также между каждой из них и двумя остальными разноименными фазами (см. рис. 2.20). Если при измерении оказывается, что между одноименными фазами а1- a2, b1 – b2, с1 – с2, напряжение отсутствует, а между одной одноименной и противоположными разноименными a1 – b2, а1 – с2, b1 – а2, b1 – с2, с1 — а2, с1 – b2 напряжение примерно одинаковое (отличаются не более чем на 10%), то такой трансформатор может быть включен в сеть или на параллельную работу. Приведенные условия являются необходимыми и достаточными. Если при производстве замеров напряжения между фазами отличаются от выше отмеченных, то в каждом отдельном случае необходимо построить векторные диаграммы фазируемых напряжений и определить условия, при которых возможна параллельная работа трансформаторов.
На рис. 2.21 представлены векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов, а на рис. 2.22 — векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки. На рис. 2.22,а трансформаторы соединены по схеме Y/Y, нейтрали заземлены; при измерении нулевых показаний нет; измеренное напряжение между одноименными фазами равно 2•Eф, а между разноименными — Еф. Включение возможно, но для этого требуется поменять начала и концы всех обмоток фазируемого трансформатора. На рис. 2.22,б, в, г трансформаторы соединены по схеме Y/Δ; нейтрали незаземлены; нулевых измерений нет; при измерении одно напряжение равно Еф, а второе — 2•Еф. В этом случае перемычкой соединяются такие разноименные фазы, между которыми показания были равны Eф и после этого вновь повторяется фазировка. В данном случае оказались перепутаны между собой фазы а2 и с2 (рис. 2.22,6) или а2 и b2 рис. 2.22,в). Рис. 2.22, г относится к случаю восстановления перепутанных фаз. На рис. 2.22,д, е, ж показаний с нулевыми значениями нет или имеется только одно, а другие измерения дают значения 3 Е, или 2 Е, при различных соединениях а2 с с1, рис. 2.22,д), а2 с b1 рис. 2.22,е) и а2 и а1 рис. 2.22,ж).
Из этих рисунков видно, что имеет место случай сдвига одноименных фаз на б0 т. е. несоответствие групп. В этом случае необходимо поменять местами фазы как со стороны питания фазируемого трансформатора так и с низкой стороны, например А с В и а с Ь, что должно дать обратный сдвиг на 60 и обеспечить соответствие групп. Фазировку после этого необходимо повторить.


Рис. 2.20. Фазировка силовых трансформаторов
а) — фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура через заземление; б) – фазировка на низком напряжении. Образование замкнутого контура перемычкой; c) — фазировка на напряжение более 380 В. Образование замкнутого контура через заземление. Q — шиносоединительный выключатель, отключен.


Рис. 2.21. Векторные диаграммы для нормального случая фазировки трансформаторов


Рис. 2.22. Векторные диаграммы для некоторых ненормальных случаев фазировки трансформаторов

Перед фазировкой на высоком напряжении с помощью трансформаторов напряжения у последних должна быть проверена фазировка между собой подачей на них одинаковых напряжений.
Другие случаи оценки возможности включения трансформаторов на параллельную работу между собой или с сетью с построением векторных диаграмм можно найти в известной справочной литературе.

Параллельная работа трансформаторов: 5 условий и схема

Параллельная работа трансформатора характеризуется особенной работой обмоток. К первичным контурам подводится питающая сеть. Подключение обмотки вторичного типа производится к общей сети. Исходящее электричество питает различных потребителей.

Требования сети

Включение трансформаторов на параллельную работу вызвано определенными особенностями эксплуатации электроустановок. Представленный подход позволяет решить проблемы электроснабжения.

При параллельном подключении силовых трансформаторов удается избежать увеличения токов основного устройства. Система менее подвержена перегрузкам. В процессе параллельного подключения обмоток трансформатора уменьшается показатель сбоев в работе электросети. Вероятность, что не будут работать сразу два трансформаторных устройства, крайне мала.

При эксплуатации силового оборудования высокой мощности необходимо обеспечить достаточное пространство (в высоту) для установки агрегата. В небольшом помещении допускается параллельная работа трансформаторов, согласно ПУЭ. На территории одной электроустановки со стандартными размерами пространства возможно использовать необходимое количество силовой аппаратуры. Для увеличения продуктивности, безопасности работающих от разных источников агрегатов, потребуется правильно создать параллельное соединение обмоток.

Особенности

Параллельное соединение трансформаторов тока должно выполнять установленные правила и условия включения. Силовые агрегаты при включении должны характеризоваться определенным показателем полной мощности. Эта величина соответствует сумме мощностей соединенных приборов. При этом выполняется условие. Величины сопротивлений, коэффициент трансформации в процессе включения трансформаторов на параллельную работу, равны.

Если величины мощности неодинаковы, нагрузка делится в соответствии с номиналами. Это происходит при условии равенства коэффициента трансформации подключаемых объектов.

Существует правило. Разрешается допускать соединения параллельным включением установок с мощностью выше в 2 раза. В этом случае нужно следить за работой агрегатов. Трансформаторы не функционируют постоянно.

Условия

Существуют определенные условия параллельной работы трансформаторов. Всего установлено 5 пунктов. Включенные приборы работают правильно при следующих условиях:

  1. Фазировка. Выполнение этого условия трансформаторами является обязательным. Иначе будет наблюдаться короткое замыкание. Токи вторичных цепей позволяют выполнить фазировку. Фазы соединений согласовываются со стороны низкого, высокого напряжения.
  2. Напряжение на обмотках вторичных и первичных катушек при соединении должно быть разным. Это условие выполняется с соблюдением особенностей изоляции. Коэффициент трансформации всех элементов системы должен быть идентичным. Соединить устройство допускается, если отклонение показателя не превышает 0,5 %.
  3. Напряжение короткого замыкания равно для всех агрегатов. Это способствует выполнению обмотками установленных функций. Сопротивление контура возрастает при высоком напряжении короткого замыкания. Увеличивая его уровень для маломощного агрегата, можно получить перегрузку. Для нормальных условий функционирования системы при выполнении стандартов отклонение между показателями короткого замыкания устройств не превышает 10%.
  4. Включить параллельным соединением допускается одинаковые обмотки, соответствующие друг другу. При несоблюдении этого условия работающими приборами вырабатываются уравнительные токи. Наблюдается сдвиг фазы.
  5. Мощность аппаратуры не должна отличаться в 3 раза. Это является важным условием правильной работы системы. В противном случае мощный прибор увеличивает нагрузку на следующие приборы. Маломощные агрегаты будут перегружены. Соединять подобные устройства запрещается правилами безопасности.

Следуя перечисленным условиям, обеспечивается стабильная, эффективная работа силового оборудования. Безопасность и надежность функционирования системы повышается.

Невыполнение условий

Если не соблюдается хотя бы одно из условий, следует ожидать сбоев в работе оборудования. Нужно знать, в каком случае эксплуатация коммутированной установки будет небезопасной.

При использовании разных типов соединения появляется сдвиг фаз. При этом по контурам будет бежать ток, превышающий установленные производителем параметры. Максимальное увеличение значения появляется при возникновении короткого замыкания. Сдвиг фазы при этом составляет 180º для трансформаторов с группами обмоток 12 и 6.

Следующая небезопасная ситуация возможна при неравенстве коэффициентов трансформации. Во вторичной обмотке появится результирующее напряжение. Электричество будет протекать по цепи на холостом ходу.

При несовпадении показателей короткого замыкания будут неравны внутренние сопротивления. На холостом ходу электричество не появится, но нагрузка распределится в обратной зависимости от их сопротивления. Маломощный агрегат в такой ситуации будет перегружен.

Выполнение фазировки

Чтобы избежать появления короткого замыкания, на низшем выводе напряжения проводится фазировка. Если этот показатель в указанной точке не превышает 1000 В, применяется вольтметр. Его настраивают на соответствующий уровень напряжения.

Фазируемые обмотки соединяют. Это позволит получить замкнутый контур. Обмотки могут иметь заземленную нейтраль или выпускаться без нее. В первом случае контур замыкается через землю. Сопротивление между выводами замеряется. Результат сопоставляется с указанными производителем значениями.

Если нейтраль в конструкции не предусмотрена, потребуется ставить последовательно перемычку между соответствующими выводами двух трансформаторов. Между ними замеряют напряжение. Чтобы обеспечить безопасную работу агрегатов, соединяют те выводы, между которыми при замере не было напряжения.

Рассмотрев особенности параллельного соединения трансформаторных устройств, а также условия и рекомендации по проведению этого процесса, можно обеспечить стабильную и безопасную работу системы. Это предоставляет массу преимуществ в процессе энергоснабжения потребителей электричеством.

Условия параллельной работы трансформаторов ПУЭ

На чтение 30 мин Опубликовано

22.09.2021 Обновлено

Параллельная работа трансформаторов

Параллельная работа трансформаторов – соединение трансформаторов для совместной работы, при таком подключении одноименные выводы обмотки со стороны высокого напряжения и выводы обмотки со стороны низкого напряжения соединяются между собой.

Соединение между ними только первичной или только вторичной обмотки не следует путать с параллельной работой трансформаторов. Это соединение определяется как совместная работа двух трансформаторов.

Если необходимо подключить трансформаторы для параллельной работы, чтобы избежать негативных последствий для оборудования, необходимо учитывать несколько факторов. Рассмотрим подробно условия включения силовых трансформаторов на параллельную работу.

Равенство групп соединения обмоток

Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим фазовым углом первичного и вторичного напряжений. Поэтому включение двух трансформаторов с разными группами соединения обмоток на параллельную работу приведет к возникновению в обмотках больших уравнивающих токов, что приведет к выходу трансформаторов из строя.

Поэтому первым условием подключения трансформаторов для параллельной работы является равенство их групп соединения обмоток.

Номинальная мощность трансформаторов

Вторым необходимым условием возможности подключения трансформаторов для параллельной работы является соотношение их номинальной мощности не более 1 к 3. Например, если номинальная мощность силового трансформатора составляет 1000 кВА, он может быть включен для параллельной работы с другой трансформатор мощностью от 400 кВА до 2500 кВА – все значения этого диапазона мощностей по отношению к мощности 1000 кВА не превышают от 1 до 3.

Параллельная работа трансформаторов разной мощности:

Номинальное напряжение обмоток, коэффициент трансформации

Третье условие – это равенство номинальных напряжений обмоток подключаемых трансформаторов для совместной работы. Если напряжение на вторичных обмотках трансформаторов другое, это приведет к возникновению уравнивающих токов, что, в свою очередь, приведет к нежелательным падениям и потерям напряжения.

Допускается небольшое отклонение напряжения: разница коэффициентов трансформации до 0,5%.

На трансформаторах, где можно регулировать коэффициент трансформации, увеличивая или уменьшая количество витков обмотки, необходимо учитывать положение переключающих устройств – РПН или РПН. При необходимости с помощью этих устройств можно откорректировать напряжение на трансформаторе до требуемых значений, после чего можно подключить вторичные обмотки – включить трансформаторы на параллельную работу.

Напряжение короткого замыкания

На каждом трансформаторе в паспорте указан такой параметр, как напряжение короткого замыкания. Это значение указывает процентное соотношение номинального напряжения первичной обмотки силового трансформатора, которое должно быть приложено к первичной обмотке, чтобы номинальный ток протекал в обмотку при замыкании вторичных клемм.

Напряжение короткого замыкания характеризует внутреннее сопротивление обмоток силового трансформатора. Следовательно, если трансформаторы с разными индикаторами напряжения короткого замыкания подключены параллельно, внутренние сопротивления трансформаторов будут непропорциональными, а при подключении нагрузки трансформаторы будут загружены неравномерно: один из трансформаторов может быть перегружен, а другой – недогрузкой.

В этом случае нагрузка будет распределяться обратно пропорционально напряжению короткого замыкания, то есть трансформатор с меньшим значением напряжения короткого замыкания будет перегружен.

Поэтому четвертым условием подключения трансформаторов для параллельной работы является равенство напряжений короткого замыкания. Допускается разность напряжений короткого замыкания 10%.

Распределение нагрузки между трансформаторами разной мощности

Если необходимо подключить трансформаторы для параллельной работы, возникает вопрос: как будет распределяться нагрузка между трансформаторами разной номинальной мощности? Если вышеуказанные условия соблюдены, нагрузка на трансформаторы будет распределяться пропорционально в зависимости от их номинальной мощности.

Однако, несмотря на соответствие паспортных данных указанным выше условиям, фактические параметры трансформаторов, включенных для параллельной работы, могут незначительно отличаться.

В первую очередь, это связано с техническим состоянием трансформатора, возможными несоответствиями, внесенными в производство или изменениями, внесенными в конструкцию при ремонтно-восстановительных работах. В этом случае при подключении трансформаторов для параллельной работы может наблюдаться непропорциональное распределение нагрузки.

Возможное решение этой проблемы – изменить коэффициент трансформации, переключив устройство РПН в режим холостого хода или устройство РПН. В этом случае необходимо экспериментально откорректировать напряжение на вторичной обмотке трансформаторов, чтобы напряжение на обмотке трансформатора под нагрузкой было выше, чем на другом трансформаторе.

Равенство групп соединения обмоток

Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим фазовым углом первичного и вторичного напряжений. Поэтому включение двух трансформаторов с разными группами соединения обмоток на параллельную работу приведет к возникновению в обмотках больших уравнивающих токов, что приведет к выходу трансформаторов из строя. Поэтому важным условием подключения трансформаторов для параллельной работы является равенство их групп соединения обмоток.

Проверка схем и групп соединения обмоток

На практике проверка цепей и соединительных групп обмоток трехфазных трансформаторов осуществляется методом двух вольтметров, который основан на измерении напряжений между соответствующими выводами обмоток трансформатора и последующем сравнении их с расчетными значениями. Измеренные напряжения должны быть такими же, как рассчитанные для данной группы соединений.


Параллельное соединение трансформаторов

Чтобы исключить ошибки при параллельном включении трансформаторов, нормативы устанавливают для каждого трансформатора определенной мощности и напряжения обмотки высокого напряжения определенное значение напряжения короткого замыкания. Так, ГОСТ 12022-76 на трансформаторы мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ устанавливают ук равным 4,5%, а на напряжение 35 кВ – 6,5%.

ГОСТ 11920-73 на трансформаторы мощностью 2500 кВА и напряжением 10 кВ устанавливают uk равным 5,5%, а на напряжение 35 кВ – 6,5%. Однако при практической реализации трансформаторов всегда возможны некоторые отклонения размеров обмоток или каналов между ними, что, как известно, влияет на величину uk. Таким образом, ГОСТ 11677-75 позволяет включать трансформаторы на параллельную работу с некоторым отклонением от номинальных значений uк (в пределах ± 10%). Третье условие для параллельной работы – наличие у всех трансформаторов одинаковых групп подключения.


Определение напряжения между обмотками.

Другими словами, если напряжения ВН одинаковы, необходимо иметь одинаковые углы и между векторами линейных напряжений обмоток ВН и НН. Чтобы убедиться, что вам нужны одинаковые группы подключений, рассмотрим простой пример. Пусть два трансформатора имеют схемы и группы включения Y / Δ – 11 и Y / Δ – 1.

На рисунке показаны совмещенные векторы линейных напряжений обмоток ВН и НН первого и второго трансформаторов. Если их первичные напряжения (VN) одинаковы, при параллельном соединении вторичных напряжений a1b1 и a2b2 появится сдвиг на 60 °. Таким образом будет получена геометрическая разница между напряжениями a1b1 и a2b2, обозначенная на рисунке отрезком b1b2. Треугольник a1b1b2 равносторонний, следовательно, отрезок b1b2 = a2b1 = a2b2, то есть по величине равен линейному напряжению обмотки НН.

Номинальная мощность трансформаторов

Необходимым условием возможности подключения трансформаторов для параллельной работы является соотношение их номинальной мощности не более 1 к 3. Например, если номинальная мощность силового трансформатора составляет 1000 кВА, он может быть включен для параллельной работы с другим трансформатор мощностью от 400 кВА до 2500 кВА – все значения данного диапазона мощностей по отношению к мощности 1000 кВА, не превышающие от 1 до 3.


Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам подключения, невозможна, так как между их обмотками проходит недопустимо большой уравнительный ток.

Коэффициент трансформации


Определение коэффициентов трансформации.

Равенство номинальных напряжений обмоток трансформатора, подключенных для совместной работы, обязательно при параллельной работе. Если напряжение на вторичных обмотках трансформаторов другое.

Это приведет к возникновению уравнивающих токов, что, в свою очередь, приведет к нежелательным падениям и потерям напряжения. Допускается небольшое отклонение напряжения: разница коэффициентов трансформации до 0,5%.

На трансформаторах, где можно регулировать коэффициент трансформации, увеличивая или уменьшая количество витков обмотки, необходимо учитывать положение переключающих устройств – РПН или РПН.

При необходимости с помощью этих устройств можно откорректировать напряжение на трансформаторе до требуемых значений, после чего можно подключить вторичные обмотки – включить трансформаторы на параллельную работу.

Назначение трансформаторов тока

Счетчики для однофазных и трехфазных сетей рассчитаны на номинальные токи до 100 А. Применение устройств с большими токами затруднено из-за необходимости использования проводов слишком большого сечения. Поэтому для измерения характеристик в линиях с большими токами необходимо использовать специальные устройства, снижающие ток до приемлемого значения. Для этого используются трансформаторы тока (ТТ).

Первичная обмотка трансформатора тока подключена последовательно к линейному проводу, по которому протекает сильный ток, а измерительный прибор подключен ко вторичной обмотке. Для удобства выводы отмечены символами. Для начала и, соответственно, конца первичной обмотки используются обозначения L1 и L2. Для вторичной обмотки – I1 и I2. При подключении необходимо строго соблюдать полярность первичной и вторичной обмоток ТТ.

Чаще всего вторичный ток составляет 5 А, иногда используются ТТ с вторичным током 1 А. Для измерения напряжения в высоковольтных сетях используется подключение через трансформатор напряжения, который снижает напряжение до 100 или 57,7 вольт.

Измерительные трансформаторы вносят собственную погрешность измерения. Здесь важно соблюдать правильную схему подключения, соблюдая обозначения. Например, если поменять местами выводы вторичных цепей I1 и I2, это повлечет за собой существенное занижение электричества.

Трансформаторы тока подключаются по трехфазным цепям по неполной схеме звезды (сети с изолированной нейтралью). При наличии нулевого провода соединение выполняется сплошной звездой. В дифференциальной защите силовых трансформаторов ТТ подключаются по схеме «Треугольник».

Это позволяет компенсировать фазовый сдвиг вторичных токов, что снижает ток небаланса. В трехфазных сетях без нейтрального провода трансформаторы тока обычно подключаются только к двум основным линиям, поскольку, измерив ток в двух фазах, можно легко рассчитать ток в третьей фазе.

Если сеть имеет заземленную нейтраль (обычно сети 110 кВ и выше), ТТ необходимо подключить ко всем трем фазам. Соединение катушек реле и трансформаторов тока сплошной звездой. Данная схема подключения трансформатора представлена ​​в виде векторных диаграмм, иллюстрирующих работу трансформатора на рис. 2.4.1 и схемах 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.

Если трансформатор работает нормально или если он симметричный, будет течь ток небаланса или небольшой ток, который возникает из-за различных ошибок трансформаторов тока.

Вышеуказанная схема применяется ко всем типам (фаза-фаза и однофазность) при срабатывании защиты. Трехфазное короткое замыкание

Двухфазное короткое замыкание


Однофазное короткое замыкание


Отношение Iр / Если (ток в реле) / (ток в фазе) называется коэффициентом схемы, его можно определить для всех схем подключения. Для этой схемы коэффициент схемы kсх будет равен 1.

На рис. 5 приведена схема соединения обмоток реле и трансформаторов тока в частичную звезду, а на рис. 2.4.6, 2.4.7 ее векторные диаграммы, иллюстрирующие работу этой схемы.

Трехфазный: когда токи могут течь по обратному проводу через оба реле. Двухфазный: когда токи могут протекать через одно или два реле в зависимости от повреждения определенных фаз.


Короткое замыкание фазы в фазе может произойти, когда токи не появляются в этой схеме защиты. Неполная схема звезды может использоваться только в сетях с нулевыми изолированными точками при kcx = 1 для межфазной защиты и может реагировать только на некоторые однофазные случаи.

На рис. 2.4.8 Вы можете изучить схему подключения в звезду и треугольник соответственно обмоток реле и трансформатора.

При симметричных нагрузках в реле и в период, когда возникает трехфазный ток, может проходить линейный ток, сдвинутый по фазе на 30 * по фазе относительно фазного тока и в несколько раз превышающий его.

Схемотехнические характеристики этого подключения:

  1. при всех типах разного типа в реле проходят токи, при этом построенная по такой схеме защита будет реагировать на всевозможные короткие замыкания;
  2. ток в реле относится к фазному току в зависимости от типа короткого замыкания;
  3. униполярный ток, который не может закрываться через обмотки реле, не может выходить за пределы треугольника трансформаторов тока.

Вышеупомянутая схема часто используется для дистанционной или при дифференциальной защите трансформаторов.

Как рассчитать мощность

Под нормальной параллельной работой трансформаторов понимается работа, при которой в цепи вторичной обмотки в режиме холостого хода нет тока, а при запитании потребителей (в режиме нагрузки) токи распределяются пропорционально номинальной мощности трансформаторов. В режиме холостого хода во вторичной обмотке может быть так называемый уравнительный ток.

Этот ток во вторичной цепи обмотки заряжает трансформатор и вызывает ненужный нагрев его обмоток и дополнительное потребление энергии. В режиме нагрузки уравнивающие токи перекрывают токи потребителей и создают неравномерную нагрузку на трансформаторы.

Поэтому первым необходимым условием нормальной параллельной работы трансформаторов является равенство номинальных вторичных напряжений. Из эквивалентной схемы трансформаторов, работающих параллельно, следует, что токи в двух параллельно соединенных обмотках распределяются обратно пропорционально сопротивлению короткого замыкания.

Если соблюдаются первые два условия параллельной работы, поменять местами концы одной из обмоток трансформатора, то в цепи вторичных обмоток ЭДС будет направлена ​​не в противоположную, а во вторую, что равносильно короткому замыканию трансформатор. Идентичные группы подключения необходимы также для трехфазных трансформаторов.

При несоблюдении этого условия ЭДС и соответствующая пара обмоток находятся в противофазе и, как следствие, появляется уравнительный ток, который может значительно превышать значение номинального тока и даже приближаться к току короткого замыкания.

Например, при соединении групп и угол сдвига фаз между одинаковыми ЭДС (напряжениями) будет 30 °, а как показывают расчеты, ток уравнивания будет в 5 раз выше номинального. Следовательно, третьим условием нормальной параллельной работы трансформаторов является идентичность групп соединения обмоток.

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Включение различных устройств для преобразования электрической энергии преследует несколько целей:

  1. Увеличение мощности преобразования.
  2. Большая надежность.
  3. Повышенная перегрузочная способность.
  4. Более эффективное использование свободного места.
  5. Снижение эксплуатационных потерь в периоды низкой нагрузки.

Увеличение мощности потребителей требует соответствующего увеличения мощности трансформатора. Назначение параллельного подключения – возможность не разбирать и заменять самое слабое оборудование. В этом случае используется дополнительная установка трансформатора, включенного параллельно. В первом приближении можно предположить, что допустимая мощность потребителей в этом случае увеличивается вдвое.

Отдельную категорию потребителей выделяют высокие требования к надежности электроснабжения. В этом случае назначение резервных трансформаторов – возможность подачи питания в случае выхода из строя части преобразователей.

Параллельное соединение трансформаторов применяется и в том случае, если установка более мощного сооружения не соответствует габаритным требованиям. Часто проще установить несколько небольших конструкций вместо одной более мощной.

Снижение конверсионных потерь в период минимального потребления достигается отключением части трансформаторов.

Достоинства и недостатки

Среди преимуществ рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:

  • увеличение разрешенной мощности потребителей;
  • возможность горячего резервного питания особо требовательных групп потребителей;
  • улучшить условия для охлаждающих устройств;
  • возможность быстро регулировать количество подключаемых устройств в условиях значительных изменений мощности потребителей.

При проектировании систем электроснабжения следует учитывать, что схемы параллельного включения не лишены недостатков:

  • усложнение из-за установки коммутационных и соединительных устройств;
  • необходимость установки однотипных устройств;
  • увеличить размер комнаты;
  • сложность подключения.

Особенности и схема работы параллельного соединения

Не путайте совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключаются параллельно к электросети, но работают они на разных потребителей или на одного, но в разное время путем установки переключателя. Таким образом, нагрузка распределяется между преобразователями мощности.

Параллельная работа трансформаторных устройств требует соблюдения нескольких условий. Если хотя бы один из них не соблюдается, по обмоткам трансформаторов начинает течь уравнительный ток, что снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегрузку преобразователя и снижает общий КПД.

Преимущества параллельной работы трансформаторов

Параллельная работа нескольких трансформаторов дает множество экономических и технических преимуществ по сравнению с более мощной электростанцией. Среди них:

1. Повышение надежности электроснабжения потребителей. Выход одного трансформатора не гасит другие. Элементы цепи полностью или частично поглощают нагрузку.

2. Снижение потерь электроэнергии. Благодаря сохранению меньшего запаса и возможности отключения сезонных трансформаторов позволяет поддерживать наиболее экономичный режим работы.

3. При подключении новых потребителей в параллельную работу возможно введение дополнительной электростанции, что снижает затраты эксплуатирующей организации или потребителя в зависимости от бюджета.

Среди недостатков – сложность подключения, требующая тщательных расчетов и дополнительных замеров.

Измерения перед включением в параллельную работу

Проверка группы подключения и другой технической информации, представленной в паспорте продукта, обычно не производится. Однако перед подключением оборудования к параллельной работе рекомендуется произвести замеры:

1. Измерьте номинальное напряжение, подключив несколько трансформаторов к вольтметру. Отклонения на приборе укажут на несоответствие количества витков обмоток.

2. Методом двух вольтметров или постоянного тока определите узел соединения обмоток. В этом случае полученные значения сравниваются с паспортными значениями, что позволяет определить правильность группы соединений.

Для трехобмоточных трансформаторов измерения проводятся для каждой обмотки (ВН, СН, НН).

Рекомендуем ознакомиться с: Что такое трансформатор тока: назначение, характеристики, принцип действия, схемы.

Условия включения и работы по ПУЭ

Нормативно-техническая документация, в частности Правила устройства электроустановок (ПУЭ), устанавливают все допустимые условия проектирования, монтажа и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы сформулированы также в Правилах технической эксплуатации электрических систем потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования к подключению:

  • соответствие групп соединения обмоток;
  • допустимый коэффициент мощности трансформаторов;
  • допустимые отклонения коэффициентов трансформации;
  • нормативы напряжения короткого замыкания;
  • постепенный.

Фазировка

Одним из важнейших требований при параллельном включении трансформаторов является фазировка обмоток.

Необходимо соблюдать правильную последовательность фаз, иначе произойдет короткое замыкание между обмотками трансформатора. При сдвиге фаз в проводниках значение напряжения в каждый момент разное, поэтому между ними возникает электрический ток.

Процедура синхронизации особенно важна в случаях, когда используются устройства с разными группами переключения обмоток.

Напряжение на обмотках

Параллельная работа разрешена только в случае равного напряжения на верхней и нижней сторонах. Это требование связано с тем, что при неодинаковых значениях напряжения по обмоткам начнут протекать уравнительные токи.

В устройствах с возможностью регулировки степени трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается корректировка выходных значений до требуемых с учетом отсутствия перегрузки одного из трансформаторов.



Как выполнить фазировку

Фазирование выполняется в первую очередь для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали измерения производятся двумя способами.

Заземленная нейтраль

  1. Цепи первичной обмотки подключены к сети. Нейтраль заземлена.
  2. Напряжение измеряется относительно клеммы a1 первого трансформатора и клемм a2, b2, c2 второго;
  3. Повторите те же действия для выводов B1 и C1.

Изолированная нейтраль

  1. Первичные обмотки подключены;
  2. Подключите перемычку между клеммами a1 и a2;
  3. Измерьте напряжение v1-v2, c1-c2;
  4. Установите перемычку на контакты B1 и B2;
  5. Измерьте напряжение a1-a2, c1-c2;
  6. Повторите шаги, переместив перемычку на выходах c1 и c2.

В обоих методах измерения клеммы должны быть без напряжения соединены друг с другом.

Для измерения используются следующие устройства:

  • Для цепей 0,4 кВ и ниже – вольтметры;
  • От 0,4 до 10 кВ – индикаторы напряжения;
  • Свыше 10 кВ – трансформаторы напряжения.

Приборы учета должны быть рассчитаны на удвоенное напряжение сети.

Условия параллельного подключения

Чтобы обеспечить нормальную работу оборудования в указанном режиме, необходимо выполнить несколько важных условий. Рассмотрим подробнее правила, учитывающие данные режимы работы этих устройств.

Диаграмму можно увеличить, щелкнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Фазовый угол может отличаться в разных группах соединения обмоток трансформатора. Каждая из групп имеет свой собственный фазовый угол с точки зрения первичного и вторичного напряжений.

При параллельном соединении двух блоков, где группы обмоток разные, величина силы уравнивающих токов в катушках резко возрастает, в результате оба устройства могут выйти из строя.

При выборе трансформаторов для параллельной работы важно, чтобы указанные группы и параметры фазовых углов совпадали.

Параметры номинальной мощности

Еще одно требование, без которого невозможно параллельное подключение для обеспечения нормальной работы агрегатов – разница значений силовых характеристик устройств не более трех раз.

Например, если блок имеет номинальную мощность 1000 кВА, можно подключать только трансформаторы с заданным характеристическим значением в диапазоне от 400 до 2500 кВА. Это значение мощности находится в указанном диапазоне.

При нарушении этого правила устройство с более низкими мощностными характеристиками будет работать в условиях постоянной перегрузки, которая грозит выходом из строя.

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Каждый трансформатор характеризуется определенным номинальным напряжением, на значение которого рассчитано устройство. Если на выходе каждого из параллельно подключенных устройств генерируется другое значение напряжения, это вызовет уравнивающие токи.

При подключении устройств с разными выходными характеристиками нежелательные потери будут значительно увеличиваться при уменьшении напряжения. Не рекомендуется отклонение более чем на полпроцента.

В конструкции современных трансформаторов предусмотрена возможность изменения количества витков на входной и выходной катушках с соответствующей регулировкой коэффициента трансформации. Для этого используются специальные устройства – устройство РПН или устройство РПН, которые позволяют выполнять заданную регулировку, соответственно, при выключенном агрегате и непосредственно под нагрузкой.

Перед параллельным подключением используйте указанные устройства для регулировки выходного напряжения, чтобы обеспечить нормальную работу устройств.

Значение напряжения короткого замыкания

Для каждого трансформатора характерно собственное значение напряжения короткого замыкания, указанное в технических характеристиках оборудования производителя. Указанный параметр характеризует сопротивление обмоток и, соответственно, уровень потерь.

Устройство с более низким значением напряжения короткого замыкания будет принимать на себя большую нагрузку с постоянной перегрузкой во время работы. Нормы предусматривают допустимое отклонение заданной характеристики у двух устройств в пределах 10 процентов.

Правильность фазировки

При подключении двух трансформаторов необходимо совместить соответствующие фазы. Если отсчет времени выполнен неправильно, в обоих блоках произойдет полное короткое замыкание.

При соблюдении вышеуказанных условий параллельно включенные трансформаторы будут работать нормально, что обеспечит работоспособность оборудования и предотвратит опасность несчастных случаев. Чтобы исключить возможные аварийные ситуации, необходимо привлекать квалифицированный персонал, прошедший профессиональную подготовку и получивший разрешение на работу в электрических системах с назначением группы электробезопасности для выполнения этих подключений.

Как рассчитать мощность

Под нормальной параллельной работой трансформаторов понимается работа, при которой в цепи вторичной обмотки в режиме холостого хода нет тока, а при запитании потребителей (в режиме нагрузки) токи распределяются пропорционально номинальной мощности трансформаторов. В режиме холостого хода во вторичной обмотке может быть так называемый уравнительный ток.

Этот ток во вторичной цепи обмотки заряжает трансформатор и вызывает ненужный нагрев его обмоток и дополнительное потребление энергии. В режиме нагрузки уравнивающие токи перекрывают токи потребителей и создают неравномерную нагрузку на трансформаторы.

Поэтому первым необходимым условием нормальной параллельной работы трансформаторов является равенство номинальных вторичных напряжений. Из эквивалентной схемы трансформаторов, работающих параллельно, следует, что токи в двух параллельно соединенных обмотках распределяются обратно пропорционально сопротивлению короткого замыкания.

Если соблюдаются первые два условия параллельной работы, поменять местами концы одной из обмоток трансформатора, то в цепи вторичных обмоток ЭДС будет направлена ​​не в противоположную, а во вторую, что равносильно короткому замыканию трансформатор. Идентичные группы подключения необходимы также для трехфазных трансформаторов.

При несоблюдении этого условия ЭДС и соответствующая пара обмоток находятся в противофазе и, как следствие, появляется уравнительный ток, который может значительно превышать значение номинального тока и даже приближаться к току короткого замыкания.

Например, при соединении групп и угол сдвига фаз между одинаковыми ЭДС (напряжениями) будет 30 °, а как показывают расчеты, ток уравнивания будет в 5 раз выше номинального. Следовательно, третьим условием нормальной параллельной работы трансформаторов является идентичность групп соединения обмоток.

Допустимые условия

Возможна параллельная работа трехобмоточного и двухобмоточного трансформаторов на всех обмотках. Помните, что для параллельно подключенных электроприборов нагрузка распределяется обратно пропорционально напряжению короткого замыкания и прямо пропорционально мощности каждого отдельного трансформатора. Параллельная работа трансформаторов, если группы соединения обмоток разные, возможна на всех нечетных группах. Если подключение не согласовано, то из-за угла смещения между выводами вторичных обмоток появляется напряжение, вызывающее недопустимый уравнительный ток.

Параллельная работа

Условия включения. При параллельной работе первичные обмотки трансформаторов подключаются к общим шинам электросети, вторичные – к общим шинам потребителей (рис. 3.22, а). Мощность всех параллельно работающих трансформаторов равна сумме их мощностей.

При включении на параллельную работу используют условное понятие начала и конца обмоток. На рис. 3.23 схематически изображена часть сердечника магнитопровода, на которую намотаны первичная и вторичная обмотки трансформатора. При изменении потока взаимной индукции (например, при его увеличении) в них индуцируется ЭДС.

Если обмотки намотаны в одном направлении и имеют одинаковую маркировку, векторы ЭДС будут направлены в одну сторону. Если в одной из обмоток поменять местами начало и конец, вектор изменит направление на противоположное, хотя физическое изображение останется прежним. Подобного сдвига фаз ЭДС на векторной диаграмме можно добиться, изменив направление намотки витков.


Параллельное соединение трансформаторов.

Для характеристики сдвига фаз и т.д. С первичной и вторичной обмотками с учетом обозначения выводов вводится понятие группы подключения трансформатора. В однофазном трансформаторе может быть две группы подключения, в одном трехфазном – двенадцать.

Будет интересно➡ Устройство тороидального трансформатора и его преимущества

При обозначении группы соединений используется аналогия с циферблатом. В этом случае вектор линейности и т.д. С первичной обмоткой мысленно совмещается с минутной стрелкой часов, расположенной под номером 12, и с направлением вектора вторичной линейной и т.д. С выравниванием часовой стрелки. Номер, на котором он расположен, определяет группу подключения трансформатора.

Угловое расстояние между двумя соседними цифрами квадранта составляет 30 °. Следовательно, чтобы определить угол смещения линейных эл. И т.д. С обмотками, их необходимо умножить на 30 °. Например, число 6 означает, что смещение между обмотками, линейное и т.д. Составляет 180 ° = 6 × 30 °. Изменяя маркировку клемм, можно изменить группу подключения трансформатора.

При нормальной параллельной работе между трансформаторами не должны протекать уравнительные токи. Уравнивающие токи отсутствуют, если первичная обмотка и т.д. У всех трансформаторов одинакова, а вторичная и т.д. Также одинаковы и совпадают по фазе. Это достигается при соблюдении следующих условий: равенство коэффициентов трансформации; равенство напряжений короткого замыкания; принадлежность трансформаторов к одной группе.

Стандарт допускает параллельную работу трансформаторов при условии, что коэффициенты трансформации отличаются не более чем на 0,5% от среднего арифметического, а напряжения короткого замыкания отличаются от среднего арифметического не более чем на 10%. Перед включением в параллельную работу необходимо экспериментально проверить выполнение первого и третьего условий. Если они наблюдаются, то напряжение между выводами разомкнутого переключателя К (см. Рис. 2.22, а) равно нулю.

Равенство групп соединения обмоток

Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим фазовым углом первичного и вторичного напряжений. Поэтому включение двух трансформаторов с разными группами соединения обмоток на параллельную работу приведет к возникновению в обмотках больших уравнивающих токов, что приведет к выходу трансформаторов из строя. Поэтому важным условием подключения трансформаторов для параллельной работы является равенство их групп соединения обмоток.

Проверка схем и групп соединения обмоток

На практике проверка цепей и соединительных групп обмоток трехфазных трансформаторов осуществляется методом двух вольтметров, который основан на измерении напряжений между соответствующими выводами обмоток трансформатора и последующем сравнении их с расчетными значениями. Измеренные напряжения должны быть такими же, как рассчитанные для данной группы соединений.


Параллельное соединение трансформаторов

Чтобы исключить ошибки при параллельном включении трансформаторов, нормативы устанавливают для каждого трансформатора определенной мощности и напряжения обмотки высокого напряжения определенное значение напряжения короткого замыкания. Так, ГОСТ 12022-76 на трансформаторы мощностью 400 кВА и напряжением 10 кВ устанавливают ук равным 4,5%, а на напряжение 35 кВ – 6,5%.

ГОСТ 11920-73 на трансформаторы мощностью 2500 кВА и напряжением 10 кВ устанавливают uk равным 5,5%, а на напряжение 35 кВ – 6,5%. Однако при практической реализации трансформаторов всегда возможны некоторые отклонения размеров обмоток или каналов между ними, что, как известно, влияет на величину uk. Таким образом, ГОСТ 11677-75 позволяет включать трансформаторы на параллельную работу с некоторым отклонением от номинальных значений uк (в пределах ± 10%). Третье условие для параллельной работы – наличие у всех трансформаторов одинаковых групп подключения.


Определение напряжения между обмотками.

Другими словами, если напряжения ВН одинаковы, необходимо иметь одинаковые углы и между векторами линейных напряжений обмоток ВН и НН. Чтобы убедиться, что вам нужны одинаковые группы подключений, рассмотрим простой пример. Пусть два трансформатора имеют схемы и группы включения Y / Δ – 11 и Y / Δ – 1.

На рисунке показаны совмещенные векторы линейных напряжений обмоток ВН и НН первого и второго трансформаторов. Если их первичные напряжения (VN) одинаковы, при параллельном соединении вторичных напряжений a1b1 и a2b2 появится сдвиг на 60 °. Таким образом будет получена геометрическая разница между напряжениями a1b1 и a2b2, обозначенная на рисунке отрезком b1b2. Треугольник a1b1b2 равносторонний, следовательно, отрезок b1b2 = a2b1 = a2b2, то есть по величине равен линейному напряжению обмотки НН.

Номинальная мощность трансформаторов

Необходимым условием возможности подключения трансформаторов для параллельной работы является соотношение их номинальной мощности не более 1 к 3. Например, если номинальная мощность силового трансформатора составляет 1000 кВА, он может быть включен для параллельной работы с другим трансформатор мощностью от 400 кВА до 2500 кВА – все значения данного диапазона мощностей по отношению к мощности 1000 кВА, не превышающие от 1 до 3.

Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам подключения, невозможна, так как между их обмотками проходит недопустимо большой уравнительный ток.

Как выполнить фазировку

Фазирование выполняется в первую очередь для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали измерения производятся двумя способами.

Заземленная нейтраль

  1. Цепи первичной обмотки подключены к сети. Нейтраль заземлена.
  2. Напряжение измеряется относительно клеммы a1 первого трансформатора и клемм a2, b2, c2 второго;
  3. Повторите те же действия для выводов B1 и C1.

Изолированная нейтраль

  1. Первичные обмотки подключены;
  2. Подключите перемычку между клеммами a1 и a2;
  3. Измерьте напряжение v1-v2, c1-c2;
  4. Установите перемычку на контакты B1 и B2;
  5. Измерьте напряжение a1-a2, c1-c2;
  6. Повторите шаги, переместив перемычку на выходах c1 и c2.

Как выполнить подключение

Подключение трансформаторов в параллельном режиме допускается только при соблюдении всех вышеперечисленных условий. Допускается эксплуатация устройств с разными группами коммутации обмоток:

  • в группах с разницей в 4 часа (120 г) выполняется круговая перестановка обмоток;
  • группы с разницей в 6 часов (180 градусов), например, 0, 4, 8 и 6, 10, 2, подключаются после смены точек начала и конца обмотки одного из трансформаторов;
  • в нечетных группах две фазы обмотки высокого и низкого напряжения меняются местами.

Во всех случаях обмотки перефазированы.

Невозможно подключить нечетные и четные устройства к параллельной работе.

Все монтажные и коммутационные работы производятся при отсутствии высокого напряжения.

Условия включения и работы по ПУЭ

Нормативно-техническая документация, в частности Правила устройства электроустановок (ПУЭ), устанавливают все допустимые условия проектирования, монтажа и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы сформулированы также в Правилах технической эксплуатации электрических систем потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования к подключению:

  • соответствие групп соединения обмоток;
  • допустимый коэффициент мощности трансформаторов;
  • допустимые отклонения коэффициентов трансформации;
  • нормативы напряжения короткого замыкания;
  • постепенный.




Невыполнение условий

При невыполнении хотя бы одного из условий следует ожидать неисправности оборудования. Вам необходимо знать, в каком случае работа коммутируемой установки будет небезопасной.

При использовании разных типов соединений отображается смещение. В этом случае по цепям будет протекать ток, превышающий параметры, установленные производителем. Максимальное увеличение значения появляется при коротком замыкании. Сдвиг фаз составляет 180 ° для трансформаторов с группами обмоток 12 и 6.

При неравенстве трансформационных отношений возможна следующая опасная ситуация. Результирующее напряжение появится во вторичной обмотке. Электричество будет течь по цепи, пока она не работает.

Если индикаторы короткого замыкания не совпадают, внутренние сопротивления не будут такими же. На холостом ходу электричество не появится, но нагрузка будет распределяться обратно пропорционально их сопротивлению. Маломощный агрегат в такой ситуации будет перегружен.

Выполнение фазировки

Во избежание появления короткого замыкания фазировка выполняется на самом низком выходном напряжении. Если этот показатель в указанной точке не превышает 1000 В, то используется вольтметр. Он настроен на соответствующий уровень напряжения.

Фазированные обмотки подключены. Это создаст замкнутый цикл. Обмотки могут быть заземлены или нарезаны без него. В первом случае цепь замыкается через землю. Измеряется сопротивление между кабелями. Результат сравнивается со значениями, указанными производителем.

Если в проекте нет нейтрали, необходимо последовательно установить перемычку между соответствующими выводами двух трансформаторов. Между ними измеряется напряжение. Для обеспечения безопасной работы агрегатов подключайте те клеммы, между которыми не было напряжения во время измерения.

Рассмотрев особенности параллельного включения трансформаторных устройств, а также условия и рекомендации по проведению этого процесса, можно обеспечить стабильную и безопасную работу системы. Это дает много преимуществ в процессе снабжения потребителей электроэнергией.

Последствия невыполнения условий

Несоблюдение перечисленных условий имеет следующие последствия:

  1. Отсутствие фазы вызывает протекание тока через первичную обмотку даже при отсутствии нагрузки из-за фазового сдвига между проводами. В худшем случае при фазовом сдвиге 180 градусов ток будет равен току короткого замыкания.
  2. Неравенство коэффициента трансформации. Ток будет течь от высоковольтного устройства. Скорость холостого хода также увеличится, и она будет тем больше, чем больше разница в передаточном числе. Допустимая разница коэффициентов трансформации не более 0,5%.
  3. Неравенство напряжения короткого замыкания не вызывает увеличения тока холостого хода, но при подключении нагрузки трансформатор с меньшим сопротивлением обмотки будет работать с перегрузкой. Допускается перепад напряжения короткого замыкания не более 10%.
  4. Аналогичная ситуация возникает при использовании устройств с большой разницей в номинальной мощности. Мощность одного из устройств не должна превышать более чем в 3 раза мощность другого.

Что такое группа соединения?

На рисунке 1 показаны 10 трансформаторов, обмотки которых соединены по-разному, и это далеко не все возможные соединения. Не вдаваясь пока в различия, обратим внимание на расположенные рядом с диаграммами векторные диаграммы, расположенные в следующем порядке: слева – векторная диаграмма напряжений первичной обмотки, в центре – диаграмма напряжений первичной обмотки векторная диаграмма напряжений вторичной обмотки, справа – векторные диаграммы напряжений обеих обмоток совмещены (в часах). Их «центры тяжести» находятся в центре циферблата. Минутная стрелка часов совпадает с направлением одного из векторов напряжения первичной обмотки (на рисунке 1 с вектором B). Часовая стрелка совпадает с вектором напряжения вторичной обмотки одноименной фазы, то есть с вектором b.

Обратите внимание, что сравнивается векторное расположение первичных и вторичных звезд. Поэтому в случае соединения обмотки в треугольник необходимо перед определением группы подключения вписать в треугольник звезду. Затем, глядя на звезды, стрелки указывают вдоль векторов звезд к вершинам B и b (A и a, C и c).

По рисунку 1 легко убедиться, что несколько цепей, несмотря на различие соединений, дают одинаковый сдвиг векторов одного и того же напряжения, что хорошо видно по соответствующим «часам», так как они показывают одно и то же время.

Несколько контуров, дающих одинаковое смещение, образуют группу соединений. Другими словами, вторичные напряжения одноименных фаз всех трансформаторов, имеющих одну и ту же группу подключения, синфазны. Следовательно, их можно подключать параллельно без риска возникновения уравнивающего тока.

Всего может быть двенадцать основных групп (1 час, 2 часа,…, 12 часов) – в зависимости от количества цифр на циферблате. Это связано с тем, что векторы первичного и вторичного напряжений в зависимости от схемы соединения обмоток и их положения на стержнях могут иметь кратные смещения по 30 °. Таким образом, 1-часовая группа соответствует сдвигу на 30 °, 2-часовая группа – 60 °, 3 часа – 90 °, 4 часа – 120 ° и так далее. Сдвиг на 360 ° (или, что то же самое, без смещения, поскольку 360 ° и 0 ° – это одно и то же) имеет 12 или 0 часовую группу. При смене 6 часов векторы напряжения одних и тех же фаз первичной и вторичной обмоток направлены прямо противоположно.

Группы (2, 4, 6, 8, 10, 12) также получаются, если обе обмотки высокого напряжения (HV) и низкого напряжения (LV) имеют одинаковые соединения: обе в звезду или обе в треугольнике. Соединение одной обмотки зигзагообразной звездой с другой обмоткой, соединенной треугольником, дает четные группы.

Нечетные группы (1, 3, 5, 7, 9, 11) получаются, если одна обмотка соединена в звезду, другая – в треугольник, и даже если одна обмотка соединена зигзагом – одна звезда, а другая – в звезда.

Требования сети

Включение трансформаторов на параллельную работу обусловлено некоторыми особенностями работы электроустановок. Представленный подход позволяет решать энергетические проблемы.

Подключив силовые трансформаторы параллельно, можно избежать увеличения токов основного устройства. Система менее подвержена перегрузкам. В процессе параллельного соединения обмоток трансформатора интенсивность отказов в работе электрической сети снижается. Вероятность одновременного выхода из строя двух трансформаторных устройств крайне мала.

При использовании оборудования большой мощности должно быть достаточно места (высоты) для установки устройства. В небольшом помещении допускается параллельная работа трансформаторов согласно ПУЭ. На территории электроустановки стандартных габаритов пространства можно использовать необходимое количество электрооборудования. Для повышения производительности, безопасности агрегатов, работающих от разных источников, необходимо будет правильно создать параллельное соединение обмоток.

При каких условиях допускается параллельная работа трансформаторов?

Ответы Ростехнадзора по электробезопасности (ЭБ) для электротехнического персонала организаций, осуществляющего эксплуатацию электроустановок потребителей по аттестационным вопросам на тестовые задания. Вопросы с правильными ответами подтверждаются выдержкой из нормативной документации по которым составлены тесты Олимпокс.


При каких условиях допускается параллельная работа трансформаторов?

• Соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3; коэффициенты трансформации отличаются не более чем на 0,5 %; напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на 10 %

• Коэффициенты трансформации отличаются не более чем на 0.5 %; напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на 10 %: произведена фазировка трансформаторов

• Группы соединений обмоток одинаковы; соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3; коэффициенты трансформации отличаются не более чем на 0.5 %; напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на 10 %

• Группы соединений обмоток одинаковы; соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3; коэффициенты трансформации отличаются не более чем на 0.5 %; напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на 10 %; произведена фазировка трансформаторов


Выдержка из нормативной документации:

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей

2.1.19. Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый ток для данной обмотки.

Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:

группы соединений обмоток одинаковы;

соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;

коэффициенты трансформации отличаются не более чем на ± 0,5 %;

напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на ± 10 %;

произведена фазировка трансформаторов.

Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с различными напряжениями короткого замыкания допускается в небольших пределах изменение коэффициента трансформации путем переключения ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не будет перегружен.


На сайте Тест24.ру подготовлены и размещены тесты по электробезопасности актуальные на 2020 год. Вы можете пройти онлайн тестирование по курсам  ЭБ 1260.9, ЭБ 1259.8, ЭБ 1258.8, ЭБ 1257.8, ЭБ 1256.8, ЭБ 1255.8, ЭБ 1254.8 и ЭБ 1547.3  для подготовки к сдаче экзамена на едином портале тестирования Ростехнадзора на группу допуска до и выше 1000 В.

Параллельная работа трансформаторов: 5 условий и особенности

В некоторых ситуациях требуется подключить к одному потребляющему устройству несколько трансформаторов, с параллельным способом подсоединения. Рассмотрим особенности параллельной работы трансформаторов и возможные последствия неправильного подсоединения.

Особенности параллельной работы трансформаторов

При параллельной работе трансформаторы подключаются способом, предусматривающим соединение соответственно входных и выходных обмоток указанных устройств. Если имеет место соединение обмоток только на входе или выходе, такую схему нельзя назвать параллельной работой трансформаторов.

Условия параллельного подключения

Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования, работающего в указанном режиме, требуется соблюдать несколько важных условий. Рассмотрим детальнее правила, учитывающие подобные режимы эксплуатации данных устройств.

Схему можно увеличить кликнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Угол сдвига фаз может различаться в разных группах соединения трансформаторных обмоток. Для каждой из групп характерен свой угол фаз по первичному и вторичному напряжению.

При параллельном соединении двух агрегатов, у которых различаются группы по соединению обмоток, резко возрастает величина силы уравнительных токов в катушках, в результате оба устройства могут выйти из строя.

При подборе трансформаторов для работы в условиях параллельного подключения, важно, чтобы указанные группы и параметры углов фаз совпадали.

Параметры номинальной мощности

Ещё одно требование, без которого параллельное подключение с обеспечением нормальной работы агрегатов невозможно – различие в значении характеристики мощности устройств не более чем в три раза.

К примеру, если у одного агрегата величина номинальной мощности составляет 1 000 кВА, то к нему можно подключать только трансформаторы со значением указанной характеристики в пределах диапазона от 400 до 2 500 кВА. Данная величина мощности не выходит за границы указанного диапазона.

Если нарушить соблюдение этого правила, аппарат с меньшими мощностными характеристиками будет работать в условиях постоянной перегрузки, что грозит его поломкой.

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Для каждого трансформатора характерно определённое номинальное напряжение, на величину которого рассчитан прибор. Если на выходе каждого из параллельно подключённых устройств образуется разное значение напряжения, такая ситуация вызовет возникновение уравнительных токов.

При соединении приборов с различными характеристиками на выходе, резко возрастут нежелательные потери со снижением напряжения. Отклонение не рекомендуется превышать более чем на половину процента.

Конструкция современных трансформаторов предусматривает возможность изменения количества витков на входной и выходной катушках, с соответствующим регулированием коэффициента трансформации. Для этого используются специальные устройства – ПБВ или РПН, позволяющие выполнять указанную регулировку соответственно с отключением агрегата и непосредственно под нагрузкой.

Формула по вычислению коэффициента трансформации

Перед параллельным соединением, следует с помощью указанных устройств отрегулировать величину напряжения на выходе, чтобы обеспечить нормальную работу аппаратов.

Значение напряжения короткого замыкания

Каждый трансформатор характеризуется собственной величиной напряжения короткого замыкания, указанной в паспортных характеристиках оборудования изготовителем. Указанный параметр характеризует сопротивление обмоток и, соответственно, уровень потерь.

Прибор с меньшей величиной напряжения КЗ будет принимать большую нагрузку, с постоянным перегрузом при работе. Нормативы предусматривают допустимое отклонение между указанной характеристикой в двух аппаратах в пределах 10 процентов.

Правильность фазировки

При соединении двух трансформаторов, должны объединяться соответствующие фазы. Если фазировка выполнена неверно, возникнет короткое замыкание с полным выходом из строя обоих агрегатов.

При соблюдении перечисленных условий, параллельно подключённые трансформаторы будут работать в штатном режиме, что обеспечит исправность оборудования и предупредит опасность аварии. Чтобы исключить возможные аварийные ситуации, к выполнению подобных подключений необходимо привлекать квалифицированный персонал, прошедший профессиональное обучение и получивший допуск к работам в электроустановках с присвоением группы электробезопасности.

5 правил, особенности и схема

Автор Andrey Ku На чтение 6 мин Опубликовано

Некоторые особенности эксплуатации электрических сетей и установок требуют возможность включения нескольких устройств преобразования электроэнергии. При соблюдении условий параллельной работы силовых трансформаторов улучшаются большинство показателей электроснабжения, в том числе перегрузочная способность и надежность.

Включение по данной схеме требует проведения дополнительных работ, направленных на недопущение неправильных подключений и возникновение недопустимых режимов и аварийных ситуаций.

В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов

Включение нескольких устройств преобразования электрической энергии преследует несколько целей:

  1. Повышение мощности преобразования.
  2. Увеличение надежности.
  3. Увеличение перегрузочной способности.
  4. Более рациональное использование свободного места.
  5. Снижение потерь при работе в периоды малой нагрузки.

Увеличение мощности потребителей требует соответственного увеличения  мощности трансформатора. Цель параллельного включения – возможность  не выполнять демонтаж и замену более слабого оборудования. В данном случае применяют дополнительную установку параллельно подключенного трансформатора. В  первом приближении можно считать, что допустимая мощность потребителей в таком случае удваивается.

Отдельная категория потребителей отличается высокими требования к надежности электропитания. В таком случае назначение дублирующих трансформаторов – возможность обеспечения питанием в случае выхода части преобразователей из строя.

Параллельное включение трансформаторов применяют также в том случае, когда установка одного более мощной конструкции не соответствует требованиям по габаритам. Часто проще установить несколько малогабаритных конструкций вместо одно более мощной.

Снижение потерь на преобразование в период минимального потребления достигается путем отключения части трансформаторов.

Особенности и схема работы параллельного соединения

Не следует путать совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключены параллельно в питающую сеть, но работают на разные  потребители или на одни, но в разное время путем установки переключателя.  Таким образом, происходит распределение нагрузки между преобразователями электроэнергии.

Параллельная работа трансформирующих устройств требует выполнения нескольких условий. При не соблюдении хотя бы одного из них, по обмоткам трансформаторов начинает протекать уравнительный ток, который снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегруз преобразователя и снижает общий КПД.

Условия включения и работы по ПУЭ

В нормативно-технической документации, в частности Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) оговорены все допустимые условия проектирования, установки и эксплуатации трансформаторного оборудования.

Условия параллельной работы дополнительно сформулированы в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования подключения:

  • соответствие групп соединения обмоток;
  • допустимое соотношение мощностей трансформаторов;
  • допустимые нормы отклонения коэффициентов трансформации;
  • нормы напряжения короткого замыкания;
  • фазировка.

Фазировка

Одно из важнейших требований к параллельному включению трансформаторов – выполнение фазировки обмоток.

Соблюдать правильность чередования фаз необходимо потому, что в противном случае произойдет короткое замыкание между обмотками трансформаторов. При смещении фаз в проводниках величина напряжения в каждый момент времени различна, поэтому между ними возникает электрический ток.

Особенно важна процедура фазировки в случаях использования устройств с разными группами включения обмоток.

Напряжение на обмотках

Параллельная работа допускается только в случае равенства напряжений на высокой и низкой сторонах. Данное требование вызвано тем, что при неодинаковых значениях напряжения через обмотки начнут протекать уравнительные токи.

В устройствах с возможностью регулировки коэффициента трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается коррекция выходных значений до необходимых значений с учетом того, чтобы не возникло перегрузки одного из трансформаторов.

Напряжение короткого замыкания

Трансформаторы должны иметь равное напряжение короткого замыкания, что обусловлено сопротивлением обмоток. Устройства с низким напряжением короткого замыкания имеют более низкоомную обмотку, а, как известно из схемы параллельного включения цепей, величина тока обратно пропорциональна сопротивлению участка. В противном случае возможна ситуация, когда трансформатор с более низким значением напряжения короткого замыкания будет работать в более нагруженном режиме.

Разница в данном параметре не должна превышать 10%.

Соответствующие друг другу обмотки

Обмотки устройств должны иметь одинаковую группу соединений, поскольку при сдвиге фаз, между обмотками начнут протекать уравнительные токи и тем большие, чем выше величина сдвига фазы, вплоть до короткого замыкания при сдвиге фаз 180 гр.

Перед включением необходимо проверить соответствие группы включения и фазировку каждой обмотки.

Мощность

Несколько меньшие требования предъявляются к трансформаторам в отношении их мощности. В соответствии с требованиями ПТЭЭП соотношение мощностей не должно превышать 1:3.

Подключение устройств с разной мощностью приводит к тому, нагрузка между установками будет распределена неравномерно и менее мощное устройство будет работать с перегрузкой.

Как выполнить фазировку

Фазировку выполняют, в основном, для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали, измерения производят по двум методикам.

Заземленная нейтраль

  1. В сеть подключаются цепи первичных обмоток. Нейтраль заземляется.
  2. Измеряют напряжение относительно вывода а1 первого трансформатора и выводами а2, в2, с2 второго;
  3. Повторяют те же действия для выводов в1 и с1.

Изолированная нейтраль

  1. Подключаются первичные обмотки;
  2. Подключают перемычку между выводами а1 и а2;
  3. Измеряют напряжение в12, с12;
  4. Переставляют перемычку на выводы в1 и в2;
  5. Измеряют напряжение а12, с12;
  6. Повторяют действия, переставив перемычку на выводя с1 и с2.

При обоих способах измерений соединению подлежат выводы, между которыми отсутствует напряжение.

Для измерения используются такие приборы:

  • Для цепей 0.4 кВ и ниже – вольтметры;
  • От 0.4 до 10 кВ – указатели напряжения;
  • Свыше 10 кВ – трансформаторы напряжения.

Устройства для измерения должны быть рассчитаны на удвоенное линейное напряжение.

Как выполнить подключение

Подключение трансформаторов в параллельную работы допускается только при соблюдении всех перечисленных условий. Допускается возможность работы устройств с различными группами включения обмоток:

  • в группах с разницей 4 часа (120 гр.) производится круговая перестановка обмоток;
  • группы с разницей 6 часов (180 гр.), например 0, 4, 8 и 6, 10, 2, подключаются после смены мест начала и конца обмотки одного из трансформаторов;
  • в нечетных группах меняются местами две фазы на обмотках высокого и низкого напряжений.

Во всех случаях выполняют повторную фазировку обмоток.

Включение в параллельную работу устройств с четной и нечетной группы невозможно.

Все работы по установке и коммутации выполняются при отсутствии высокого напряжения.

Последствия невыполнения условий

Невыполнение перечисленных условий приводит к следующим последствиям:

  1. Несоблюдение фазы вызывает прохождение тока через первичную обмотку даже при отсутствии нагрузки в результате сдвига фаз между проводами. В наихудшем варианте, при сдвиге фаз 180 гр., ток будет равен току короткого замыкания.
  2. Неравенство коэффициента трансформации. Ток будет протекать от устройства с высоким напряжением. Также увеличится холостой ход, который будет тем выше, чем больше разница в коэффициенте трансформации. Допустимая разница коэффициентов трансформации составляет не более 0.5%.
  3. Неравенство напряжения короткого замыкания не вызывает роста тока холостого хода, но при подключении нагрузки трансформатор с меньшим сопротивлением обмотки будет работать с перегрузкой. Допускается разница напряжения короткого замыкания не более 10%.
  4. Аналогичная ситуация возникает при использовании устройств с большой разницей номинальной мощности. Мощность одного из устройств не должна превышать более, чем в 3 раза мощность другого.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:

  • увеличение допустимой мощности потребителей;
  • возможность горячего резервирования питания особо требовательных групп потребителей;
  • улучшение условий охлаждения устройств;
  • возможность оперативного регулирования количества подключенных устройств в условиях значительного изменения мощности потребителей.

При проектировании питающих установок нужно учитывать, что параллельные схемы включения не лишены недостатков:

  • усложнение за счет установки коммутирующих и соединительных устройств;
  • необходимость установки однотипных устройств;
  • увеличение габаритов помещения;
  • сложность подключения.

Все условия параллельной работы трансформаторов | ENARGYS.RU

Подключение нескольких трансформаторов на параллельную работу обусловлено требованием решения существенных проблем связанных с электроснабжением потребителей, это:

  1. Повышение нагрузки в сети, превышающей мощность основного трансформатора.
  2. Безопасная эксплуатация трансформаторов, так как вероятность отказа сразу 2 тр-ров чрезвычайно мала.
  3. Недостаток наличия расчетного места (в основном это габаритные размеры по высоте) для одного мощного трансформатора.
  4. Использование трансформаторов в соответствии со стандартными габаритными размерами на территории электроустановки.


При выполнении условий работы трансформаторов, подключенных параллельно, величина полной мощности должна быть равна суммируемым величинам мощностей. В этом случае должно соблюдаться условие равенства величин сопротивлений в сети и коэффициента трансформации. В случае несоблюдения равенства величин мощности происходит разделение нагрузки соответственно номиналам, но при этом коэффициенты трансформации должны быть одинаковыми.

Рекомендация: В случае разницы мощностей трансформаторов более чем в 2 раза режим работы, подключенных в параллель трансформаторов, не должен быть постоянным.

Условия включения трансформаторов на параллельную работу

Параллельная работа подразумевает обязательные и, несомненно, важные условия параллельной работы трансформаторов, всего существует 5 условий.

  1. Самое важное условие параллельной работы – сфазированность трансформаторов, в противном случае произойдет короткое замыкание. Фазировка выполняется при помощи цепей вторичного напряжения. Фазировка трансформатора обуславливает согласование фаз всех рабочих элементов электрической цепи со стороны высокого и низкого напряжения.
  2. Напряжения на первичных и вторичных обмотках обоих трансформаторов должны иметь равное значение. Напряжение трансформаторов должно соответствовать классу изоляции. Из этого следует, что коэффициенты трансформации (Ктр) также должны быть равными, их различие не должно быть выше +-0.5%.. разница Ктр или даже несовпадение состояния РПН или ПБВ соответствующего положения отпаек, способствует возникновению результирующего напряжения, которое появляется во вторичной обмотке.
  3. Напряжения короткого замыкания обоих трансформаторов должны быть также равны, это требование вытекает из того, что чем выше напряжение к. з. тем выше значение сопротивления обмотки, а значит, трансформатор с малым значением напряжения (Uк.з.) будет работать с постоянным перегрузом из-за потребления высокой нагрузки, максимальная разница в отношении Uк.з не должна превышать 10%.
  4. Группы соединений обмоток должны соответствовать друг другу и быть одинаковыми. Разные группы соединений влекут сдвиг фазы, что способствует возникновению уравнительных токов.
  5. Мощность обоих трансформаторов не должна быть различной более чем в 3 раза, если это условие не выдержано трансформатор с меньшей мощностью будет перегружен.

Соблюдая условия включения трансформаторов на параллельную работу, достигается надежность и безопасность работы электроустановки.

Параллельные трансформаторы — Руководство электрика по однофазным трансформаторам

Может наступить момент, когда ваш трансформатор приблизится к полной нагрузке. На данный момент у вас есть два варианта.

  1. Замените трансформатор на более мощный.

  2. Параллель в новом трансформаторе.

Иногда более практично подключить новый трансформатор параллельно, так как время простоя в работе минимально.

Три правила и правда (для распараллеливания)

Перед параллельным подключением трансформаторов необходимо выполнить три условия.

1. Трансформаторы должны иметь одинаковое первичное и вторичное напряжение.

Если номинальное напряжение трансформаторов неодинаково, большие блуждающие токи будут протекать как в первичной, так и во вторичной обмотках. Циркуляционные токи — это токи, протекающие между двумя трансформаторами, но не через нагрузки. Меньший трансформатор будет работать как нагрузка на больший трансформатор. Из-за низкого сопротивления обмотки трансформатора циркулирующие токи могут оказаться довольно большими и опасными.

Несмотря на то, что напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках трансформаторов, являются переменными, в каждой из вторичных обмоток текут одни и те же циркулирующие токи. Любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен быть согласован с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалось надлежащее CEMF. Ток в первичной обмотке равен току вторичной обмотки, деленному на коэффициент витков. Это означает, что циркулирующие токи, пропорциональные токам во вторичных обмотках, также будут протекать в первичных обмотках.

2. При подключении необходимо соблюдать полярность клемм трансформаторов.

Это по-прежнему позволяет параллельно подключать трансформатор с вычитающей полярностью к трансформатору с аддитивной полярностью, если убедиться, что соединительные клеммы имеют одинаковую мгновенную полярность.

Рисунок 10. Циркуляционные токи
  • Можно заменить вторичные обмотки трансформатора батареями, чтобы проанализировать, что произойдет, если не соблюдать правильную полярность.На рисунке 11 показаны две батареи с одинаковым напряжением, соединенные неправильно  параллельно. Аккумуляторы действуют так, как будто они соединены последовательно друг с другом, и только сопротивление самих обмоток будет ограничивать ток.

  • Этот ток будет довольно большим и скорее всего превысит номиналы обмоток и сгорит трансформатор.

Опять же, любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен быть согласован с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалось надлежащее CEMF.Ток в первичной обмотке равен току вторичной обмотки, деленному на коэффициент витков.

Вы должны убедиться, что мгновенная полярность всех клемм, соединенных вместе, всегда одинакова.

3. Все трансформаторы должны иметь одинаковый процент импеданса.

Подробнее об этом мы поговорим позже. Использование одного и того же импеданса в процентах важно для обеспечения того, чтобы трансформаторы распределяли нагрузку в соответствии со своими возможностями.Например, при условии, что они имеют одинаковый процент импеданса, трансформаторы на 100 кВА и 25 кВА могут быть соединены параллельно, так что трансформатор на 100 кВА всегда будет нести в четыре раза большую нагрузку, чем трансформатор на 25 кВА.

При нагрузке трансформатора напряжение на его клеммах изменяется из-за падения IZ (линейных потерь) в обмотках. Полное сопротивление в процентах — это просто выражение полного сопротивления трансформатора в процентах от номинального полного сопротивления трансформатора при полной нагрузке. Если трансформаторы имеют одинаковые процентные импедансы, то их напряжения на клеммах равны, если трансформаторы несут равный процент их токов полной нагрузки.Это гарантирует, что трансформаторы распределяют нагрузку в соответствии со своими индивидуальными способностями.

Рассмотрим трансформаторы на 100 кВА и 25 кВА, упомянутые ранее. Если эти два трансформатора имеют одинаковый процент импеданса, то вместе они способны питать нагрузку 125 кВА без превышения номинальной мощности любого трансформатора.

Однако, если два трансформатора имеют разные процентные импедансы, тот, у которого более низкий процентный импеданс, будет перегружен до того, как они достигнут 125 кВА.

Рис. 11. Полярность линии

Соблюдение полярности при параллельном подключении трансформаторов

Возможно параллельное соединение трансформаторов разной полярности. Вы должны помнить, что вы совмещаете полярности. Ранее мы узнали, что h2 и X1 всегда имеют одинаковую полярность, поэтому очень важно обращать особое внимание на полярность трансформаторов.

При разработке чертежей трансформатора необходимо соблюдать следующую последовательность:

  1. Вы определяете полярность линии питания.
  2. Полярность линии питания определяет первичную полярность трансформатора.
  3. Первичная полярность определяет вторичную полярность трансформатора.
  4. При подключении убедитесь, что минусы соединены вместе, а плюсы соединены вместе.

Видео предупреждение!

В видео ниже показано, как правильно соединить параллельные обмотки.

Проверка напряжения замыкания
  • Этот тест определяет, была ли соблюдена правильная полярность.

  • Снова используйте обмотки как батареи для определения мгновенной полярности. Начните с одной стороны вольтметра и продвигайтесь к другой стороне.

Рис. 12. Проверка замыкания цепи переменного тока
  • Если соблюдена правильная полярность, вольтметр должен показывать ноль вольт.
  • Если цепь неправильно подключена, вы увидите, как суммируются два напряжения. Это вызовет большие циркулирующие токи и каблазальфлам!

На рисунке 12 две батареи соединены параллельно с  соблюдением правильной полярности,  и с вольтметром, установленным вместо последнего соединения.Напряжение замыкания, измеренное вольтметром, должно быть равно нулю.

Если вы проследите схему, то увидите, что когда батареи правильно подключены, они расположены последовательно, а наоборот. (То есть два напряжения противоположны друг другу.)

На рисунке 6 две батареи соединены параллельно с неправильной полярностью и с вольтметром, установленным вместо последнего соединения, как и раньше. Теперь он измеряет напряжение закрытия как удвоенное напряжение батареи.Если вы проследите схему, вы увидите, что когда батареи неправильно подключены, они соединены последовательно, что помогает. (То есть два напряжения складываются вместе.)

Рисунок 13. Испытание на замыкание переменного тока успешно

На рис. 13 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух параллельно соединенных трансформаторах. Мгновенная полярность первичной шины изображена как две батареи, чтобы мы могли лучше представить взаимосвязь между двумя обмотками. Начав с одной стороны счетчика и перейдя на другую сторону, мы можем рассчитать, что счетчик будет показывать ноль вольт и его можно будет безопасно подключить.

Рисунок 14. Испытание на замыкание переменного тока kablazalflam

На рис. 14 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух трансформаторах, которые неправильно  соединены параллельно. Теперь вольтметр показывает удвоенное вторичное напряжение. В этом случае не , а не снимите вольтметр и выполните окончательные соединения, иначе вы можете столкнуться с каблазальфламом. Вместо этого вы должны исправить неправильное подключение и повторить тест.

Параллельная работа однофазных трансформаторов

Под параллельной работой однофазных трансформаторов подразумевается, что два или более трансформатора подключены к одной и той же питающей шине на первичной стороне и к общей шине/нагрузке на вторичной стороне.Такое требование часто встречается на практике.

Два трансформатора А и В, соединенные параллельно, показаны на рисунке.

Трансформаторы А и В подключены параллельно

При параллельном подключении двух или более трансформаторов важно, чтобы их клеммы одинаковой полярности были соединены с одними и теми же шинами , как показано.

Неправильные соединения могут привести к полному короткому замыканию и повреждению первичных трансформаторов, если они не защищены плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.

Необходимость параллельной работы однофазных трансформаторов

Существуют три основные причины параллельного соединения трансформаторов.

  1. Во-первых, если один трансформатор выходит из строя, непрерывность питания может поддерживаться через другие трансформаторы.
  2. Во-вторых, когда нагрузка на подстанцию ​​становится в раз больше, чем мощность существующих трансформаторов, параллельно может быть добавлен еще один трансформатор.
  3. В-третьих, любой трансформатор может быть выведен из цепи на ремонт/текущее ТО без отключения питания потребителей.

Еще несколько причин, обуславливающих необходимость параллельной работы трансформаторов, следующие.

  • Отсутствие одного большого трансформатора для удовлетворения требований к общей нагрузке.
  • Потребность в энергии со временем могла увеличиться, что потребовало увеличения емкости. Затем будут задействованы дополнительные трансформаторы, подключенные параллельно.
  • Для повышения надежности. Даже если один из трансформаторов выйдет из строя или будет выведен для обслуживания/ремонта, нагрузка может продолжать обслуживаться.
  • Для уменьшения резервной емкости. Если используется много трансформаторов меньшего размера, один трансформатор можно использовать как запасной. Если только одна большая машина питает груз, необходимо иметь запасную такую ​​же мощность. Проблема запасных частей становится более острой по мере того, как на месте обслуживается меньше машин.
  • Когда проблемы с транспортировкой ограничивают установку больших трансформаторов на объекте, может быть проще транспортировать на объект меньшие трансформаторы и работать с ними параллельно.

Условия для параллельной работы однофазного трансформатора

Для удовлетворительной параллельной работы трансформаторов должны быть выполнены следующие условия:

  1. Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности .
  2. Номинальные напряжения и коэффициенты напряжения трансформаторов должны быть одинаковыми.
  3. на единицу или в процентах импедансы трансформаторов должны быть равны.
  4. Отношение реактивного сопротивления к сопротивлению с трансформаторов должно быть одинаковым.

1. Подключение с учетом полярности

Первым условием успешной параллельной работы однофазного трансформатора является правильное подключение трансформаторов с учетом их полярности.

Это условие абсолютно необходимо , так как неправильное подключение может привести к короткому замыканию.

На рисунке (i) показан правильный метод параллельного соединения двух однофазных трансформаторов.

Видно, что вокруг петли, образованной вторичными обмотками, две вторичные Э.Д.С. E A и E B противодействуют друг другу, и циркулирующего тока не будет.

Подключение трансформатора в зависимости от полярности (i) Правильное подключение (ii) Неправильное подключение

Рисунок (ii) показывает неправильный метод параллельного соединения двух однофазных трансформаторов. Здесь два вторичных контура связаны так, что их ЭДС E A и E B аддитивны.

Это может привести к короткому замыканию, и в контуре, образованном двумя вторичными обмотками, будет протекать очень большой циркулирующий ток.

Такое состояние может привести к повреждению трансформаторов, если они не защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

2. То же номинальное напряжение и коэффициент напряжения

Следующим условием параллельной работы однофазного трансформатора является одинаковое номинальное напряжение и соотношение напряжений.

Это условие является желательным для удовлетворительной параллельной работы трансформаторов.

Если это условие не выполняется, то вторичные Э.Д.С. не будут равны и в петле, образованной вторичными элементами, будет циркулирующий ток . Это приведет к неудовлетворительной параллельной работе трансформаторов.

Давайте проиллюстрируем этот момент. Рассмотрим два однофазных трансформатора А и В, работающих параллельно, как показано на рисунке.

Пусть Ea и Eb — их вторичные напряжения без нагрузки, а Za и Zb — их импедансы относительно вторичной обмотки.Тогда при холостом ходе циркулирующий ток в контуре, образованном вторичными обмотками, равен

.

Даже небольшая разница в индуцированных вторичных напряжениях может привести к большому циркулирующему току во вторичном контуре, поскольку импедансы трансформаторов малы. Этот вторичный циркулирующий ток вызовет отбор тока из источника питания первичной обмоткой каждого трансформатора.

Эти токи вызовут потери в меди как в первичной, так и во вторичной обмотках. Это создает нагрев без полезной мощности.

Когда нагрузка подключена к системе, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравные условия нагрузки, т. е. трансформаторы не будут делить нагрузку в соответствии с их номинальной мощностью в кВА. Это связано с тем, что циркулирующий ток будет стремиться сделать напряжения на клеммах одинаковыми для обоих трансформаторов.

Таким образом, трансформатор с меньшим коэффициентом напряжения будет выдерживать большую долю нагрузки, чем его надлежащая доля.

Таким образом, один трансформатор будет иметь тенденцию к перегрузке , чем другой, и система не может быть загружена до суммирования номиналов трансформаторов без перегрузки одного трансформатора.

Прочтите: Почему трансформаторы оцениваются в кВА?

3. Равнопроцентное сопротивление

Другим условием параллельной работы однофазного трансформатора является то, что все трансформаторы должны иметь одинаковый процент импеданса.

Это условие также желательно для правильной параллельной работы однофазных трансформаторов.

Если это условие не выполняется, трансформаторы не будут распределять нагрузку в соответствии с их номинальной мощностью в кВА.

Иногда это условие не выполняется конструкцией трансформаторов.

В этом случае это можно исправить, вставив надлежащее значение сопротивления или реактивного сопротивления или того и другого последовательно с первичной или вторичной цепями трансформаторов, где импеданс ниже значения, необходимого для выполнения этого условия.

4. То же отношение реактивного сопротивления к сопротивлению

Если отношения реактивности/сопротивления двух трансформаторов не равны, коэффициент мощности нагрузки, питаемой трансформаторами, не будет равным.

Другими словами, один трансформатор будет работать с более высоким, а другой с более низким коэффициентом мощности, чем у нагрузки.

Равнопроцентный импеданс (Условие 3) гораздо важнее, чем То же отношение реактивного сопротивления к сопротивлению (Условие 4) .

Значительное отклонение от То же отношение реактивного сопротивления к сопротивлению (условие 4) приведет лишь к небольшому снижению удовлетворительной степени работы.

При желании условие (4) также можно улучшить, введя внешний импеданс надлежащего значения.

Параллельная работа трансформаторов — подключение и 5 условий для безупречной работы

Для питания нагрузок, превышающих мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора подключаются параллельно к существующему. Параллельная работа трансформаторов облегчает распределение нагрузки между трансформаторами. Когда подключенная нагрузка в центре нагрузки превышает МВА существующего трансформатора, проще и экономичнее установить дополнительные трансформаторы параллельно существующему, чем заменить существующий одним трансформатором большей мощности.

В дополнение к вышеупомянутому, параллельная работа трансформаторов повышает надежность системы. Например, если какой-либо из параллельно работающих трансформаторов выйдет из строя, по крайней мере другие трансформаторы смогут питать подключенные нагрузки. Но если вместо набора параллельно соединенных трансформаторов использовать более мощный трансформатор, то любая неисправность в нем приведет к полному обесточиванию.

На приведенном выше рисунке показаны шесть трансформаторов, работающих параллельно. Источник изображения: электронные устройства Mirage.

Первичная обмотка параллельно работающих трансформаторов подключается к одной шине источника, а их вторичная обмотка подключается к общей шине нагрузки.Чтобы успешно соединить два или более трансформатора параллельно, необходимо выполнить определенные условия. В следующих разделах мы подробно обсудим эти условия.

Условия для успешной параллельной работы трансформаторов

Следующие пять основных характеристик должны быть удовлетворены для успешной параллельной работы трансформаторов:

  1. Коэффициенты линейного напряжения всех трансформаторов должны быть одинаковыми.
  2. Все трансформаторы должны иметь одинаковые погонные сопротивления и одинаковое отношение эквивалентного реактивного сопротивления рассеяния к эквивалентному сопротивлению.
  3. Полярность всех трансформаторов должна быть одинаковой
  4. Все трансформаторы должны иметь одинаковую последовательность фаз.
  5. Смещение фаз между первичной и вторичной клеммами должно быть одинаковым.

1. Равные коэффициенты линейного напряжения.

Коэффициент линейного напряжения всех трансформаторов, работающих параллельно, должен быть одинаковым, в противном случае это приведет к неправильной нагрузке между трансформаторами. Например, если два трансформатора, соединенных параллельно, имеют несколько разные коэффициенты напряжения, в условиях холостого хода неравенство вторичных ЭДС наведения приведет к циркулирующим токам в петле, образованной вторичными обмотками.

Из-за низкого импеданса обмоток величина циркулирующих токов будет довольно высокой. Когда трансформаторы загружены, циркулирующие токи вызывают неравномерную нагрузку. Возможно, что один из трансформаторов может быть полностью загружен или даже перегружен, а другой не загружен. Во избежание подобных ситуаций при параллельной работе коэффициенты трансформации всех трансформаторов должны быть одинаковыми.

2. Равные импедансы на единицу и одинаковое отношение эквивалентного реактивного сопротивления рассеяния к эквивалентному сопротивлению.

Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки, полные сопротивления трансформаторов должны быть одинаковыми. Предположим, что два трансформатора одного номинала работают параллельно, их удельные сопротивления утечки должны быть равны. Если номиналы не равны, их сопротивление утечки на единицу, основанное на их рейтинге, должно быть равным.

Если два трансформатора с различным отношением эквивалентного реактивного сопротивления к эквивалентному сопротивлению на единицу импеданса соединены параллельно, ток, переносимый этими трансформаторами, не будет одинаковым.Тот, у кого более низкий коэффициент мощности, несет больший ток, а тот, у кого более высокий коэффициент мощности, несет меньший ток. Это приведет к неправильному распределению нагрузки. Следовательно, для правильной параллельной работы трансформаторов должны быть равны удельные импедансы и одинаковое отношение эквивалентного реактивного сопротивления рассеяния к эквивалентному сопротивлению.

3. Полярность всех трансформаторов должна быть одинаковой

При параллельном соединении трансформаторов необходимо учитывать полярность первичной и вторичной обмоток трансформатора.Если полярность обмоток не одинакова, это приведет к короткому замыканию.

4. Все трансформаторы должны иметь одинаковую последовательность фаз.

Чередование фаз трансформаторов при параллельной работе должно быть одинаковым. Несоответствие последовательности фаз приведет к короткому замыканию.

5. Смещение фаз между первичной и вторичной клеммами должно быть одинаковым.

Чтобы обеспечить успешную параллельную работу трансформаторов, смещение фаз между первичной и вторичной клеммами должно быть одинаковым.Первичная и вторичная обмотки трехфазного трансформатора могут быть соединены различными способами. Каждое соединение создает различную величину и фазовый сдвиг вторичных напряжений. Соединение обмотки двух параллельно соединенных трансформаторов должно иметь одинаковый рабочий объем. Подробнее см. в следующей таблице.

Оперативные параллельные соединения трехфазных трансформаторов – (параллельное соединение двух трансформаторов)

В следующей таблице показаны все рабочие комбинации обмоток трансформатора, которым можно следовать при параллельном соединении трансформаторов.

Трансформатор-1 Трансформатор-2
1 Н.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Дельта
Л.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Дельта
2 Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Звезда
Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Звезда
3 Л.V. Сторона: Delta
H.V. Сторона: Дельта
Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Звезда
4 Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Звезда
Л.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Дельта
5 Л.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Звезда
Л.V. Сторона: Delta
H.V. Сторона: Звезда
6 Л.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Звезда
Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Дельта
7 Л.В. Сторона: Звезда
H.В. Сторона: Дельта
Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Дельта
8 Л.В. Сторона: Звезда
H.V. Сторона: Дельта
Л.В. Сторона: Дельта
В.В. Сторона: Звезда

Параллельная работа однофазных трансформаторов

Для параллельной работы однофазных трансформаторов должны быть выполнены первые три условия из перечисленных выше.Для однофазных трансформаторов последовательность фаз и смещения фаз никогда не учитываются.

Преимущества параллельной работы трансформаторов

Ниже приведены преимущества параллельно соединенных трансформаторов вместо одиночного трансформатора.

  • Готовность трансформаторов к эксплуатации можно увеличить, подключив два и более из них параллельно. Во время технического обслуживания только те трансформаторы, которые требуют обслуживания, могут быть выведены из эксплуатации, в то время как другие могут по-прежнему питать нагрузки.
  • Параллельная работа трансформаторов повышает надежность системы. Даже если один из трансформаторов выйдет из строя из-за каких-то внутренних неисправностей, другой будет доступен для обслуживания.
  • Эффективность трансформатора всегда максимальна при полной нагрузке. При параллельной работе трансформаторов максимальная эффективность распределения электроэнергии может быть достигнута за счет переключения только того количества трансформаторов, которое необходимо для удовлетворения общей потребности.
  • Поскольку трансформаторы могут работать параллельно, энергосистему можно легко масштабировать для увеличения нагрузки.

Резюме

Существуют определенные условия, которые необходимо соблюдать при параллельной работе трансформаторов. Соотношения напряжений, маркировка полярности, последовательность фаз, коэффициент реактивного сопротивления и смещения фаз необходимо учитывать при параллельном соединении.

Параллельные операции трансформаторов — javatpoint

Когда мы подключаем первичные обмотки двух трансформаторов к общему напряжению питания, а вторичные обмотки обоих трансформаторов к общей нагрузке, такой тип соединения трансформатора называется параллельной работой трансформаторов .

Причины параллельной работы

Причины для параллельной работы трансформаторов следующие:

  1. Это экономичный метод, поскольку один большой трансформатор неэкономичен для большой нагрузки.
  2. Если трансформаторы соединены параллельно, нам требуется дополнительная нагрузка, тогда мы можем расширить систему, добавив больше трансформаторов в будущем.
  3. Параллельная работа уменьшает объем подстанции при подключении трансформаторов стандартных размеров.
  4. Параллельное соединение максимально увеличивает доступность системы электропитания, поскольку мы можем отключить любую систему для проведения технического обслуживания, не влияя на производительность других систем.

Параллельные однофазные трансформаторы:

На приведенной ниже схеме показана принципиальная схема двух трансформаторов А и В, соединенных параллельно.

Лет,

a 1 = коэффициент трансформации трансформатора A
a 2 = коэффициент трансформации трансформатора B
Z A = эквивалентное полное сопротивление трансформатора A относительно вторичной обмотки.
Z B = эквивалентное полное сопротивление трансформатора B относительно вторичной обмотки.
Z L = полное сопротивление нагрузки на вторичной стороне.
I A = ток, подаваемый на нагрузку вторичной обмоткой трансформатора A.
I B = ток, подаваемый на нагрузку вторичной обмоткой трансформатора B.
V L = напряжение вторичной обмотки нагрузки.
I L = ток нагрузки

Рис. Два однофазных трансформатора, включенных параллельно.

KCL,

I A + I B = I L

ПО КВЛ,

Решая два приведенных выше уравнения, мы получаем

Каждый из этих токов состоит из двух компонентов; первая составляющая представляет собой долю трансформатора в токе нагрузки, а вторая составляющая представляет собой циркулирующий ток во вторичных обмотках.

Циркуляционные токи имеют следующие нежелательные эффекты:

  • Увеличивают потери меди.
  • Они перегружают один трансформатор и снижают допустимую нагрузку кВА.

Условия для параллельной работы однофазных трансформаторов:

Необходимые условия

  1. Трансформаторы должны иметь одинаковую полярность.
  2. Трансформаторы должны иметь одинаковое передаточное отношение.

Желательные условия

  1. Напряжения при полной нагрузке на внутреннем сопротивлении трансформаторов должны быть одинаковыми.
  2. Отношения сопротивлений их обмоток к реактивным сопротивлениям должны быть одинаковыми для обоих трансформаторов. Это условие гарантирует, что оба трансформатора работают с одинаковым коэффициентом мощности, таким образом разделяя активную мощность и реактивные вольтамперные напряжения в соответствии с их номиналами.

Трехфазные трансформаторы, включенные параллельно

Условия правильной параллельной работы однофазных трансформаторов следующие:

  1. Полярность трансформаторов должна быть одинаковой.
  2. Идентичные номиналы первичного и вторичного напряжения.
  3. Полное сопротивление обратно пропорционально номинальной мощности в кВА.
  4. Идентичные отношения X/R в импедансах трансформатора.

Условия для параллельной работы однофазного и трехфазного трансформатора такие же, но со следующими дополнениями:

  1. Чередование фаз трансформаторов должно быть одинаковым.
  2. Первичное и вторичное напряжения всех параллельно соединенных трансформаторов должны иметь одинаковый фазовый сдвиг.
ПРИМЕЧАНИЕ. В условиях недостаточной нагрузки расчеты трехфазного трансформатора выполняются для каждой фазы. Однако предпочтительнее выполнять расчеты для каждой единицы, особенно в случаях, когда первичное и вторичное соединения различны.

Принципы параллельного соединения трансформаторов (1)

Введение

Для питания нагрузки, превышающей номинальную мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть соединены параллельно с существующим трансформатором.Трансформаторы включаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность.

Принципы параллельного соединения трансформаторов (часть 1)

При параллельной работе надежность повышается по сравнению с одним большим блоком.

Затраты на обслуживание запасных частей меньше, если два трансформатора соединены параллельно. Обычно экономичнее установить параллельно еще один трансформатор вместо замены существующего трансформатора одним блоком большего размера.

Стоимость запасного блока в случае двух параллельных трансформаторов (одинаковой мощности) также ниже, чем у одного большого трансформатора. Кроме того, предпочтительнее иметь параллельный трансформатор по причине надежности.

С помощью этого по крайней мере половина нагрузки может питаться от одного трансформатора, выведенного из эксплуатации .


Условия для параллельной работы трансформатора

При параллельном соединении трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки.

Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:
  1. Одинаковое напряжение и коэффициент трансформации (одинаковое первичное и вторичное напряжение)
  2. Одинаковое процентное сопротивление и отношение X/R
  3. Идентичное положение переключателя ответвлений
  4. Те же номиналы кВА
  5. Тот же сдвиг угла фазы (группы векторов одинаковые)
  6. Та же номинальная частота
  7. Та же полярность
  8. Та же последовательность фаз

Некоторые из этих условий удобны, а некоторые обязательны.

Удобные условия  это: одинаковый коэффициент напряжения и коэффициент трансформации, тот же импеданс в процентах, тот же номинал кВА, такое же положение переключателя ответвлений.

Обязательные условия  условия: одинаковый фазовый сдвиг, одинаковая полярность, одинаковая последовательность фаз и одинаковая частота. При невыполнении удобных условий параллельная работа возможна, но не оптимальна.


1. Одинаковое соотношение напряжений и витков (на каждом ответвлении)

Если параллельно соединенные трансформаторы имеют несколько разные отношения напряжений, то из-за неравенства ЭДС индуцирования во вторичных обмотках в петля, образованная вторичными обмотками в условиях холостого хода, которая может быть намного больше нормального тока холостого хода.

Ток будет достаточно высоким, так как полное сопротивление утечки низкое. Когда вторичные обмотки нагружены, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравную нагрузку на два трансформатора, и может оказаться невозможным принять полную нагрузку от этой группы двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может быть перегружен).

Если два трансформатора с разным отношением напряжения соединены параллельно с одинаковым первичным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях.

Теперь, когда вторичная обмотка этих трансформаторов подключена к одной и той же шине, будет циркулировать ток между вторичными обмотками и, следовательно, между первичными обмотками. Поскольку внутреннее сопротивление трансформатора невелико, небольшая разность напряжений может привести к достаточно высокому циркулирующему току, вызывая ненужные дополнительные потери I 2 R.

Рейтинги первичных и вторичных должны быть одинаковыми. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковый коэффициент трансформации i.е. коэффициент трансформации.


2. Одинаковый импеданс в процентах и ​​отношение X/R

Если два трансформатора подключены параллельно с с одинаковыми удельными импедансами , они в основном будут делить нагрузку пропорционально их номинальной мощности в кВА. Здесь нагрузка в основном одинаковая, потому что можно иметь два трансформатора с одинаковым импедансом на единицу, но с разными отношениями X/R. В этом случае линейный ток будет меньше суммы токов трансформатора, и суммарная мощность соответственно уменьшится.

Разница в отношении значения реактивного сопротивления к значению сопротивления на единицу импеданса приводит к различному фазовому углу токов, переносимых двумя параллельными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода. Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределяться между трансформаторами.

Ток, разделяемый двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их номинальной мощности в МВА.

Ток, переносимый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему импедансу.

Из двух приведенных выше утверждений можно сказать, что импеданс параллельно работающих трансформаторов обратно пропорционален их номинальной мощности МВА. Другими словами, импеданс в процентах или на единицу импеданса должен быть одинаковым для всех трансформаторов, работающих параллельно.

При подключении однофазных трансформаторов к трехфазным батареям правильное согласование импедансов становится еще более важным.В дополнение к следованию трем правилам параллельной работы, также рекомендуется попытаться согласовать отношения X/R трех последовательных импедансов, чтобы сохранить баланс трехфазных выходных напряжений.

Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми номиналами кВА подключаются в группу Y-∆, несоответствие импедансов может вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами.

Если однофазные трансформаторы соединены в группу Y-Y с изолированной нейтралью, то сопротивление намагничивания также должно быть равным на омической основе.

В противном случае трансформатор с наибольшим импедансом намагничивания будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его сердечник к насыщению.


Случай 1: одинаковые импедансы, коэффициенты и одинаковые кВА

  Стандартный метод параллельного соединения трансформаторов заключается в том, чтобы иметь одинаковые коэффициенты трансформации, процентное сопротивление и номинальные значения в кВА. Параллельное подключение трансформаторов с одинаковыми параметрами приводит к равному распределению нагрузки и отсутствию блуждающих токов в обмотках трансформатора.

Пример Параллельное подключение двух трансформаторов мощностью 2000 кВА с импедансом 5,75 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, к нагрузке 4000 кВА.

  • Нагрузка на трансформаторы-1 =KVA1=[( KVA1 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl
  • кВА1 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА.
  • Нагрузка на трансформаторы-2 =KVA1=[( KVA2 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl
  • кВА2 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА
  • Следовательно, KVA1=KVA2=2000 кВА
Случай 2: равные импедансы, соотношения и разные кВА

сопротивления подключены к одной общей шине.В этой ситуации разделение тока заставляет каждый трансформатор нести свою номинальную нагрузку. Не будет циркулирующих токов, потому что напряжения (коэффициенты поворота) одинаковы.

Пример  Параллельное соединение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА, каждый с импедансом 5,75%, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 4000 кВА.

  • Нагрузка на трансформатор-1=кВА1 = 522 / (522 + 174) x 4000 = 3000 кВА
  • Нагрузка на трансформатор-1=кВА2 = 174 / (522 + 174) x 4000 = 1000 кВА
    1. 5 Свыше При расчете видно, что разные номиналы кВА на трансформаторах, подключенных к одной общей нагрузке, из-за того, что разделение тока приводит к тому, что каждый трансформатор нагружается только до своего номинала кВА.Ключевым моментом здесь является то, что процентное сопротивление одинаково.


      Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

      В основном этот параметр используется для увеличения мощности предприятия путем параллельного подключения существующих трансформаторов с одинаковым номиналом в кВА, но с разным полным сопротивлением в процентах.

      Это обычное дело, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с теми же параметрами.

      Нужно понимать, что ток делится обратно пропорционально импедансу, и больший ток течет через меньшее полное сопротивление.Таким образом, трансформатор с более низким сопротивлением может быть перегружен при большой нагрузке, в то время как другой трансформатор с более высоким сопротивлением будет иметь небольшую нагрузку.

      Пример  Два параллельно подключенных трансформатора мощностью 2000 кВА, один с импедансом 5,75 %, а другой с импедансом 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 3500 кВА.

      • нагрузка на трансформатор-1 = KVA1 = 348 / (348 + 500) x 3500 = 1436 KVA
      • нагрузка на трансформатор-2 = KVA2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА

      Видно, что из-за несоответствия импедансов трансформаторов в процентах они не могут быть нагружены до их общей номинальной мощности в кВА.Разделение нагрузки между трансформаторами неравномерно. При нагрузке ниже суммарной номинальной кВА трансформатор полного сопротивления 4 % перегружен на 3,2 %, а трансформатор полного сопротивления 5,75 % загружен на 72 %.


      Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты кВА

      Этот тип трансформаторов редко используется в промышленных и коммерческих объектах, подключенных к одной общей шине с разными кВА и неодинаковыми процентными импедансами. Тем не менее, может возникнуть ситуация, когда две несимметричные подстанции могут быть связаны вместе с помощью шин или кабелей, чтобы обеспечить лучшую поддержку напряжения при запуске большой нагрузки.

      Если сопротивление в процентах и ​​номинальное значение в кВА различаются, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.

      Пример  Два параллельных трансформатора: один на 3000 кВА (кВА1) с импедансом 5,75 %, а другой на 1000 кВА (кВА2) с импедансом 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 3500 кВА.

      • Нагрузка на трансформатор-1= кВА1 = 522 / (522 + 250) x 3500 = 2366 кВА

      Так как процент полного сопротивления трансформатора 1000 кВА меньше, он перегружен меньшей номинальной нагрузкой.


      Случай 5: Одинаковое полное сопротивление и неравные отношения кВА

      Небольшие различия в напряжении вызывают циркуляцию большого тока. Важно отметить, что параллельные трансформаторы всегда должны быть подключены к одному отводу. Циркуляционный ток полностью не зависит от нагрузки и распределения нагрузки. Если трансформаторы полностью загружены, будет значительный перегрев из-за циркулирующих токов.

      Точка, которую следует учитывать Помните, что блуждающие токи не протекают по линии, их нельзя измерить, если контрольное оборудование находится выше или ниже общих точек подключения.

      Пример  Два трансформатора мощностью 2000 кВА, соединенных параллельно, каждый с полным сопротивлением 5,75 %, одинаковым отношением X/R (8), трансформатор 1 с отводом, отрегулированным на 2,5 % от номинального значения, и трансформатор 2, отрегулированный на номинальное значение. Каков процент циркулирующего тока (%IC)

      • %Z1 = 5,75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5,75 / √((8)2 + 1) =0,713
      • %R1 = %R2 = 0,713
      • %X1 = %R x (X/R)=%X1= %X2= 0,713 x 8 = 5,7
      • Пусть %e = разница в коэффициенте напряжения, выраженная в процентах нормальный и k = кВА1/ кВА2
      • Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.
      • %IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2
      • %IC = 250 / 11,7 = 21,7
        1. 2 Циркуляционный ток составляет 21,7% от тока полной нагрузки .


          Случай 6: Неодинаковый импеданс, кВА и разные коэффициенты

            Параметр такого типа на практике маловероятен. Если и коэффициенты, и импеданс различны, циркулирующий ток (из-за неравного коэффициента) следует объединить с долей каждого трансформатора в токе нагрузки, чтобы получить фактический общий ток в каждом блоке.

          При коэффициенте мощности, равном единице, 10 % циркулирующего тока (из-за неравного передаточного числа) составляют лишь полпроцента от общего тока. При более низких коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.

          Пример  Два трансформатора, соединенные параллельно, 2000 кВА1 с импедансом 5,75 %, коэффициентом X/R 8, 1000 кВА2 с импедансом 4 %, коэффициентом X/R 5, 2000 кВА1 с ступенчатой ​​регулировкой 2,5 % от номинального и 1000 кВА2 отпускается при номинальном значении.

          • %Z1 = 5,75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5.75 / √((8)2 + 1)=0,713
          • %X1= %R x (X/R)=0,713 x 8 = 5,7
          • %Z2= 4, поэтому %R2 = %Z2 /√ [(X /R)2 + 1)]= 4 / √((5)2 + 1) =0,784
          • %X2 = %R x (X/R)=0,784 x 5 = 3,92
          • Пусть %e = разность напряжений коэффициент выражен в процентах от нормального и k = кВА1/ кВА2
          • Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.
          • %IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2
          • %IC = 250/13.73 = 18,21.

          Циркуляционный ток составляет 18,21% от тока полной нагрузки .


          3. Одинаковая полярность

          Полярность трансформатора означает мгновенное направление ЭДС индукции во вторичной обмотке. Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда одинаковая входная мощность подается на оба трансформатора, говорят, что трансформаторы имеют противоположную полярность.

          Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности.Если они соединены с неправильной полярностью, то две ЭДС, индуцируемые во вторичных обмотках, находящихся параллельно, будут действовать вместе в местной вторичной цепи и вызовут короткое замыкание.

          Полярность всех трансформаторов, работающих параллельно, должна быть одинаковой, иначе в трансформаторе будет протекать огромный циркулирующий ток, но от этих трансформаторов не будет питаться нагрузка.

          Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, говорят, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.


          4. Одинаковая последовательность фаз

            Чередование фаз линейных напряжений обоих трансформаторов должно быть одинаковым для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неправильная, в каждом цикле каждая пара фаз будет замыкаться накоротко.

          Это условие необходимо строго соблюдать при параллельной работе трансформаторов.


          5. Одинаковый фазовый сдвиг (нулевой относительный сдвиг фаз между вторичными линейными напряжениями)

            Обмотки трансформатора могут быть соединены различными способами, которые создают различные величины и сдвиги фаз вторичного напряжения.Все соединения трансформатора можно разделить на отдельные векторные группы.

          Группа 1: Смещение нулевой фазы (Yy0, Dd0, Dz0)
          Группа 2: Смещение фазы 180° (Yy6, Dd6, Dz6)
          Группа 3: Смещение фазы -30° (Yd1, Dy1, Yz1)
          Группа 4: Смещение фаз +30° (Yd11, Dy11, Yz11)

          Чтобы иметь нулевой относительный сдвиг фаз вторичных линейных напряжений, трансформаторы, принадлежащие к одной группе, могут быть включены параллельно.Например, два трансформатора с соединениями Yd1 и Dy1 могут быть соединены параллельно.

          Трансформаторы групп 1 и 2 могут быть подключены параллельно только с трансформаторами их собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 можно запараллелить, обратив последовательность фаз одного из них. Например, трансформатор с соединением Yd1 1 (группа 4) может быть включен параллельно трансформатору с соединением Dy1 (группа 3) путем изменения последовательности фаз первичной и вторичной клемм трансформатора Dy1.

          Мы можем запараллелить только Dy1 и Dy11 путем пересечения двух входящих фаз и тех же двух исходящих фаз на одном из трансформаторов, поэтому, если у нас есть трансформатор DY11, мы можем соединить фазы B и C на первичной и вторичной обмотках, чтобы изменить Фазовый сдвиг +30 градусов превращается в сдвиг -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные пункты, указанные выше, соблюдены.


          6. Одинаковая номинальная мощность в кВА

          Если два или более трансформатора подключены параллельно, то процент распределения нагрузки между ними определяется в соответствии с их номинальным значением.Если все они одного номинала, то они будут иметь одинаковую нагрузку

          Трансформаторы с разной мощностью кВА будут распределять нагрузку практически (но не точно) пропорционально своим номиналам, при условии, что коэффициенты напряжения идентичны и импедансы в процентах (при их собственной кВА) идентичны или почти идентичны, в этих случаях обычно доступно более 90% суммы двух номиналов.

          Не рекомендуется постоянно параллельно эксплуатировать трансформаторы, мощность которых различается более чем в 2:1.

          Трансформаторы с различной мощностью в кВА могут работать параллельно с разделением нагрузки таким образом, чтобы каждый трансформатор нес свою пропорциональную долю общей нагрузки. Для достижения точного распределения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым коэффициентом полное сопротивление всех трансформаторов в процентах должно быть равным, когда каждый процент выражается на основе кВА соответствующего трансформатора. Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реактивному во всех трансформаторах было одинаковым.

          Для удовлетворительной работы циркулирующий ток при любых сочетаниях коэффициентов и импеданса, вероятно, не должен превышать десяти процентов от номинального тока при полной нагрузке меньшего блока.


          7. Идентичный переключатель ответвлений и его работа

          Единственным важным моментом, который следует помнить, является то, что переключатели ответвлений должны находиться в одинаковом положении для всех трех трансформаторов и должны проверяться и подтверждаться, что вторичные напряжения одинаковы.

          Когда необходимо изменить отвод напряжения, все три переключателя ответвлений должны работать одинаково для всех трансформаторов.Настройки OL SF6 также должны быть идентичными. Если подстанция работает с полной нагрузкой, отключение одного трансформатора может привести к каскадному отключению всех трех трансформаторов.

          В трансформаторах Выходное напряжение можно регулировать либо с помощью устройства РПН без отключения (ручное переключение), либо с помощью устройства РПН под нагрузкой (автоматическое переключение).

          В трансформаторе с РПН это замкнутая система со следующими компонентами:

          1. АРН (автоматический регулятор напряжения) – электронное программируемое устройство).С помощью этого AVR мы можем установить выходное напряжение трансформаторов. Выходное напряжение трансформатора подается на АРН через панель LT. АРН сравнивает заданное напряжение и выходное напряжение и подает сигналы об ошибках, если таковые имеются, на устройство РПН через панель RTCC для переключения ответвлений. Этот AVR установлен в RTCC.

          2. RTCC (ячейка удаленного переключения отводов) — это панель, состоящая из АРН, дисплея для положения отводов, напряжения и светодиодов для реле подъема и опускания отводов, переключателей для автоматического ручного выбора… В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ напряжение контролируется АРН.В ручном режиме оператор может увеличивать/уменьшать напряжение, изменяя отводы вручную с помощью кнопки в RTCC.

          3. РПН монтируется на трансформаторе  – Он состоит из двигателя, управляемого RTCC, который меняет ответвления в трансформаторах.

          Оба трансформатора должны иметь одинаковый коэффициент напряжения на всех ответвлениях, а при параллельном подключении трансформаторов они должны работать с одним и тем же положением ответвлений. Если у нас есть РПН с панелью RTCC, один RTCC должен работать как ведущий, а другой должен работать как ведомый, чтобы поддерживать одинаковые положения отводов трансформатора.

          Однако циркулирующий ток может протекать между двумя резервуарами, если импедансы двух трансформаторов различны или если отводы устройства РПН временно не совпадают из-за механической задержки. Циркуляционный ток может вызвать неисправность реле защиты.

           Ссылки
          • Сэй, М.Г. Производительность и конструкция машин переменного тока.
          • Руководство по применению, Загрузка трансформатора, Нэшвилл, Теннесси, США.
          • Торо, В.Д. Принципы электротехники.
          • Стивенсон, В. Д. Элементы анализа энергосистемы.
          • MIT Press, Магнитные цепи и трансформаторы, John Wiley and Sons.

          Параллельная работа трансформаторов | Условия

          Совместимость с трансформаторами

          При параллельном соединении трехфазных трансформаторов два трансформатора должны иметь одинаковый коэффициент трансформации, последовательность фаз и внутренние фазовые сдвиги.Предполагается, что первичные обмотки двух трансформаторов подключены к одному и тому же источнику питания.

          Необходимо следить за тем, чтобы трансформаторы имели совместимые внутренние импедансы, иначе их распределение нагрузки будет меняться в зависимости от диапазона нагрузки, что может привести к перегреву нагрузки, даже если их суммарная нагрузочная способность не превышена.

          Фазовые сдвиги

          В трансформаторе, соединенном по схеме треугольник-первичная обмотка и звезда-вторичка (треугольник-звезда), вторичное напряжение индуцируется так, что оно отстает от приложенного напряжения на 30°E.В случае звезды-треугольника наведенное вторичное напряжение опережает приложенное на 30°E.

          Из-за фазовых сдвигов эти два трансформатора нельзя подключать параллельно, так как вторичные напряжения не совпадают по фазе друг с другом в общей сложности на 60°E. Параллельно должны соединяться только трансформаторы с одинаковым фазовым сдвигом.

          Условия параллельной работы (требования)

          Равные напряжения

          Если два источника разного напряжения подключены параллельно, между двумя источниками возникает циркулирующий ток.Один трансформатор становится нагрузкой для другого, и они не могут обеспечить полную мощность внешней нагрузки. По существу, для одного и того же типа соединения соотношение витков должно быть одинаковым.

          Одинаковая последовательность фаз

          При параллельном соединении фаз с разной последовательностью, как минимум, может произойти короткое замыкание между линиями. Протекают сильные блуждающие токи, и почти наверняка будут повреждены как трансформаторы, так и, возможно, установка.

          Сдвиг угла фаз

          Изменение угла фаз от первичной к вторичной на обоих трансформаторах должно быть одинаковым, иначе снова будут генерироваться опасные блуждающие токи.

          Удовлетворительная параллельная работа возможна только в том случае, если два трансформатора принадлежат к одной группе и имеют одинаковый фазовый сдвиг.

          Совместимый внутренний импеданс

          Два трансформатора должны иметь совместимый диапазон внутреннего импеданса, чтобы обеспечить эффективное распределение нагрузки по всему диапазону нагрузки. При параллельной работе два или более трансформатора подключены к общему источнику питания, а их вторичные обмотки подключены к общей нагрузке. Только когда два трансформатора совпадают по всем важным характеристикам, можно ожидать, что они будут распределять нагрузку равномерно или в соответствии с конструкцией.

          Обмотки фазирующих трансформаторов

          Однофазные трансформаторы

          Для определения полярности обмоток трансформатора две клеммы соединяются вместе (по одной клемме каждой обмотки), как показано на рис. 1 .

          Если показания вольтметра на двух других соединениях больше, чем напряжение питания, два напряжения помогают друг другу, и говорят, что трансформатор имеет соединенные разнородные концы. Поэтому «открытый конец» первичной обмотки помечен как «начало» первичной обмотки, а присоединенный конец вторичной обмотки также помечен как «начальный» конец.

          Рисунок 1 Определение фазировки

          Если показания вольтметра ниже напряжения питания, то напряжения противостоят друг другу и обмотки имеют одинаковые концы, соединенные перемычкой, и в этом случае оба открытых конца должны быть отмечены как пуски, обозначенные знаком точка (•).

          Трехфазные трансформаторы

          Тот же метод можно применить к обмоткам трехфазного двигателя или трансформатора. Однако следует помнить, что эти обмотки расположены на расстоянии 120°E друг от друга и что индуцированные напряжения должны быть на тех же 120°E в том же последовательном порядке.

          Так как трансформатор имеет три ветви, каждая с отдельной первичной и вторичной обмоткой и, возможно, несколько вторичных обмоток, необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы убедиться, что только сердечники каждой фазы тестируются относительно друг друга.

          Проверка конечных соединений

          Соединения трансформатора всегда следует проверять перед загрузкой. Серьезные повреждения могут быть вызваны неправильно подключенным трансформатором , а операторы рискуют получить травму или удар электрическим током.

          Звезда

          Вторичные обмотки трансформатора, соединенные звездой, имеют три линейных соединения и четвертое для нейтрали.Все напряжения должны быть проверены без нагрузки. Каждое фазное напряжение должно быть проверено между линией и нейтралью: A–N, B–N и C–N. Все напряжения должны быть одинаковыми и соответствовать спецификациям на паспортной табличке.

          Также необходимо проверить три линейных напряжения: A–B, B–C и C–A. Все они должны быть одинаковыми и в 1,73 раза превышать фазные напряжения. Это показано на векторной диаграмме , рис. 2(a) . Обмотка с обратной фазой будет указана, если два линейных напряжения равны фазным напряжениям (см. , рис. 2(b) ).

          Рисунок 2 Проверка вторичных соединений

          Треугольник

          Вторичные цепи трансформатора, соединенные треугольником, следует проверить, оставив одну из трех перемычек разомкнутой и подключив вольтметр вместо перемычки. Если соединения выполнены правильно, вольтметр покажет нулевое напряжение (или очень маленькое напряжение) (см. Рисунок 2(c) ).

          Если показания вольтметра примерно в два раза превышают ожидаемое линейное напряжение, как показано на рис. 2(d), одна из обмоток перепутана, что требует повторной проверки всех соединений.Если бы дельта была завершена в таком состоянии, циркулировал бы сильный ток.

          Подключение по схеме «открытый треугольник»

          Подключение по схеме «открытый треугольник» представляет собой асимметричное подключение для трех фаз. Он редко используется, кроме как для небольших нагрузок или в аварийной ситуации, когда вышла из строя одна фазная обмотка трехфазного трансформатора. Соединения показаны на  Рисунок 3 .

          Это метод обеспечения трехфазного питания от двух трансформаторов. Его также можно использовать для двухфазного питания мелких потребителей.Из-за несбалансированных и противофазных токов мощность трансформатора снижается до 58 % от его нормальной мощности при работе в режиме открытого треугольника, поэтому такое подключение подходит только для небольших нагрузок или аварийных ситуаций, а иногда и для кратковременных задач. например для автотрансформатор пуск трехфазных двигателей. Трансформатор может быть перегружен только во время пуска двигателя.

          Рисунок 3 Соединение «открытый треугольник»

          Параллельная работа трехфазных трансформаторов

          Параллельная работа трехфазного трансформатора очень распространена при производстве, передаче и распределении трехфазной электроэнергии.Выгодно использовать два или более трансформаторных блока параллельно вместо использования одного большого блока. Это обеспечивает гибкость как в обслуживании, так и в эксплуатации.

          Преимущество параллельной работы трехфазных трансформаторов
          • Повышает надежность системы снабжения. Попробуем понять, как это происходит. Предположим, неисправность возникла в одном из блоков трансформатора. В этом случае неисправный трансформатор может быть выведен из эксплуатации, а оставшиеся трансформаторы будут питать электроэнергию.Если для питания нагрузки установлен только один большой трансформаторный блок, то при поломке трансформатора питание всей нагрузки будет прервано. Таким образом, повышается надежность системы питания за счет параллельной работы трансформаторов.
          • Размер трансформатора увеличивается с увеличением его номинала. Следовательно, более крупный трансформатор будет больше по размеру. Поэтому его транспортировка от производителя до Площадки будет затруднена. В то время как транспортировка и установка малогабаритных трансформаторов сравнительно несложны.
          • Увеличена возможность обслуживания при параллельной работе. Один или несколько трансформаторов могут быть взяты на техническое обслуживание, в то время как оставшиеся трансформаторы будут питать нагрузку с пониженной мощностью.

          Условия для параллельной работы трехфазных трансформаторов

          Ниже приведены необходимые условия для параллельной работы трехфазных трансформаторов:

          • Коэффициент линейного напряжения трансформаторов должен быть одинаковым.
          • Трансформаторы должны иметь одинаковое сопротивление утечки на единицу.(Вы можете прочитать в системе единиц)
          • Отношение эквивалентного реактивного сопротивления рассеяния к эквивалентному сопротивлению должно быть одинаковым для всех трансформаторов.
          • Трансформаторы должны иметь одинаковую полярность.

          Вышеуказанные четыре условия также применимы для параллельной работы однофазных трансформаторов. Помимо вышеуказанных четырех условий, существуют еще два условия, которые должны быть выполнены для параллельной работы трехфазных трансформаторов:

          • Относительный сдвиг фаз между вторичными линейными напряжениями всех трансформаторов должен быть равен нулю.Это означает, что трансформаторы, которые должны быть подключены параллельно, должны принадлежать к одному и тому же номеру группы, например, Yy0 и Dd0 принадлежат к одному и тому же номеру группы, а именно. Группа 1.
          • Чередование фаз вторичных линейных напряжений всех трансформаторов должно быть одинаковым.

          В этот момент у вас может возникнуть несколько вопросов. Хотя я не могу угадать все это, но определенно могу угадать некоторые из них. Некоторые из распространенных вопросов объясняются ниже.

          Почему относительное смещение фаз между напряжениями вторичной линии должно быть равно нулю? Или что произойдет, если трансформаторы с разными номерами групп будут соединены параллельно?

          Предположим, что два трансформатора с разными номерами групп соединены параллельно, как показано на рисунке ниже.

          Вторичные линейные напряжения этих преобразователей не будут совпадать по фазе, а будут смещены друг относительно друга, как показано на рисунке ниже.

          Напряжение на переключателях S1, S2 и S3 возникает из-за смещения вторичных напряжений. Напряжение на ключах S1, S2 и S3 будет равно длине соединения векторов (а 2 , а 2 ‘), (б 2 , б 2 ‘) & (с 2 2 ‘) соответственно.Из-за этого напряжения, когда эти переключатели замкнуты, через вторичную обмотку начнет протекать большой циркулирующий ток. Это может повредить трансформатор. Поэтому важно, чтобы трансформаторы принадлежали к одному и тому же номеру группы, чтобы относительный сдвиг фаз между вторичными линейными напряжениями был равен нулю. Однако трансформаторы групп 3 и 4 могут успешно работать параллельно.

          Почему чередование фаз должно быть одинаковым для параллельной работы трехфазных трансформаторов?

          Чередование фаз вторичных линейных напряжений всех трансформаторов должно быть одинаковым.Если последовательность фаз одинакова, на переключателях S1, S2 и S3 не будет напряжения. Однако неправильная последовательность фаз может привести к полному повреждению трансформатора. Рассмотрим рисунок ниже.

          На левом рисунке последовательность фаз напряжения вторичной линии обоих трансформаторов правильная> поэтому на переключателях S1, S2 и S3 будет возникать нулевое напряжение. Но на крайнем правом рисунке последовательность фаз для второго трансформатора обратная.В этом случае на S1 напряжения не будет, но на ключах S2 и S3 будет развиваться напряжение, равное линейному напряжению (c 2 -b 2 ‘ и b 2 -c 2 ‘). . Эти переключатели могут быть не рассчитаны на такое напряжение. Поэтому параллельная работа невозможна.

          .

0 comments on “Фазировка трансформаторов при параллельной работе: Фазировка трансформаторов | Испытания трансформаторов и реакторов | Подстанции

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.