Условия включения трансформаторов на параллельную работу

При параллельном включении трансформаторов их первичные и вторичные обмотки раздельно присоединяются параллельно к общим шинам (рис. 12). На схеме изображены два трансформатора, включенные на параллельную работу, но их число может быть и большим. Для нормальной работы трансформаторов при их параллельном включении должны быть выполнены условия:

1.равенство номинальных первичных и вторичных напряжений трансформаторов;

2.принадлежность трансформаторов к одинаковым группам;

3.равенство напряжений коротких замыканий, их активных и реактивных составляющих

Условия равенства первичных й вторичных напряжений

Это условие сводится к условию равенства коэффициентов трансформации параллельно работающих трансформаторов. При включении на параллельную работу обмотки трансформаторов должны быть соединены одноименными зажимами: чтобы индуктируемые во вторичных обмотках э. д. с. находились в противофазе и их геометрическая сумма была равна нулю, тогда при включении тpaнcфoрмaтopoв не возникает никaкиx уравнительных токов.

Если коэффициенты трансформации не равны, то не равны н э д. с. вторичных обмоток, значит и их геометрическая сумма не равна нулю:

E2i+E2ii=E

Где E2i и E2ii — э. д. с. вторичных обмоток соответственно первого и ; второго трансформаторов.

Под действием результирующей э. д. с. АЕ по обмоткам трансформаторов циркулируют уравнительные токи Iур. Суммарное напряжение вторичных обмоток £ уравновешивается падением напряжения в сопротивлениях коротких замыканий трансформаторов, приведенных ко вторичным обмоткам

В мощных трансформаторах индуктивные сопротивления, обмоток больше, чем активные сопротивления, так что уравнительный ток почти чисто реактивный. Уравнительный ток для трансформатора с большей величиной э. д. с. — индуктивный и уменьшает вторичное напряжение этого трансформатора до напряжения вторичной сети U2. Для трансформатора с меньшей вторичной э. д. с. уравнительный ток — емкостный и повышает вторичное напряжение до напряжения вторичной сети U2.

Сопротивления коротких замыканий трансформаторов малы и при небольшом неравенстве коэффициентов трансформации уравнительный ток может оказаться значительно большим номинального; параллельное включение трансформаторов будет недопустимым. Относительное значение уравнительного тока определим на примере параллельной работы двух одинаковых однофазных трансформаторов с одинаковыми напряжениями короткого замыкания Uk=5%, вторичные э. д. с. которых отличаются на E5%. Таким образом, при отсутствии нагрузки трансформаторы оказались нагруженными токами, равными половине номинальных. Совершенно очевидно, что при таких условиях использовать полную мощность трансформаторов нельзя, так как при полной нагрузке они окажутся перегруженными и в случае продолжительной работы выйдут из строя. Если бы коэффициенты трансформации были отличными в большей мере, уравнительный ток оказался бы еще большим. На практике допускается разница в коэффициентах трансформации не более 1%

Условие принадлежности трансформаторов к одинаковым группам

Как было установлено выше, в зависимости от группы соединения обмоток трехфазного трансформатора вектор вторичной линейной э. д. с. может быть сдвинут относительно вектора первичной линейной э. д. с. на любой угол, кратный 30°. Первичные обмотки трансформаторов при их параллельной работе включены в общую сеть источника тока и вне зависимости от групп соединения обмоток векторы линейных э. д. с. первичных обмоток совпадают по фазе.

Если трансформаторы, включаемые на параллельную работу, принадлежат к одинаковым группам, то векторы линейных э. д. с. вторичных обмоток совпадают по фазе при включении трансформаторов нет уравнительных токов. Если же трансформаторы принадлежат к различным группам, то при совпадении векторов линейных э. д. с. первичных обмоток вторичные, линейные э. д. с. не совпадают по фазе и геометрическая сумма э. д. с. вторичных обмоток не равна нулю. В этом случае при включении трансформаторов на параллельную работу появляются уравнительные токи, значительно большие номинальных, и трансформаторы могут выйти из строя Если трансформаторы • имели бы одинаковую номинальную мощность, уравнительный ток при их включении на параллельную работу оказался бы равным 0,26 установившегося значения тока короткого замыкания, т. е. примерно в 5 раз больше номинального. Такой бросок тока может привести к аварии и вызвать выход трансформаторов из строя.

Условие равенства напряжений коротких замыканий, их активных и реактивных составляющих

Напряжения короткого замыкания, их активные и реактивные составляющие определяют распределение нагрузки между трансформаторами при .их параллельной работе. При неравенстве напряжений короткого замыкания нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределяется неравномерно и трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания нагружается в большей мере, чем трансформатор с большим напряжением короткого замыкания

На параллельную работу трансформаторов оказывает влияние соотношение активных и реактивных составляющих напряжений коротких замыканий. Если составляющие напряжений коротких замыканий не равны, трансформаторы будут недоиспользованы.

При неравенстве активных и реактивных составляющих напряжения короткого замыкания токи параллельно работающих трансформаторов не будут совпадать по фазе и ток, отдаваемый ими приемнику электрической энергии, будет равен геометрической сумме токов трансформаторов, т. е. будет меньше арифметической суммы токов. Следовательно, при номинальных нагрузках трансформаторов ток, потребляемый приемником энергии, будет меньше суммы номинальных токов трансформаторов.

Для трансформаторов различных мощностей активные и реактивные составляющие напряжений короткого замыкания различны: у трансформатора большей мощности реактивное сопротивление и реактивная составляющая напряжения короткого замыкания больше, а активное сопротивление и активная составляющая напряжения короткого замыкания меньше, чем у трансформатора меньшей мощности. Поэтому условие равенства активных и реактивных составляющих напряжений коротких замыканий делает нежелательным включение на параллельную работу трансформаторов, номинальные мощности которых отличаются более чем в 2,5 раза.

НОВОСТИ КОМПАНИИ