Для параллельной работы трансформаторов не требуется условие

Для включения трансформаторов на параллельную работу согласно ГОСТ 11677-85 необходимо выполнить ряд условий : -1)группа соединений трансформаторов должна быть обязательно одинаковой , 2)коэффициенты трансформации трансформаторов должны быть одинаковыми (допускается отклонение не более 5%, а при к>3 не более 1%), 3)напряжение uK могут отличаться не более чем на 10%. При отличии напряжений uK распределение мощностей между трансформаторами определяется формулой

Мощности трансформаторов могут отличаться не более, чем в 3 раза. При несоблюдении всех этих условий возникают уравнительные токи в обмотках трансформаторов.

11. Несимметричная нагрузка трансформатора.

На практике часто встречаются случаи, когда отдельные фазы нагружены несимметрично (неравномерное распределение осветительной нагрузки по фазам, подключение мощных однофазных приемников и т.д.). Случаются несимметричные короткие замыкания (однофазные на землю или на нулевой провод, и двухфазные). При анализе будем полагать, что трансформатор имеет симметричное устройство. Общим методом анализа несимметричных режимов является метод симметричных составляющих: трехфазная несимметричная система токов трех фаз İa, İb, İc разлагается на системы токов прямой (İa1, İb1, İc1), обратной (İa2, İb2, İc2) и нулевой последовательности (İa0, İb0, İc0). Векторы токов прямой последовательности равны по величине и чередуются со сдвигом по фазе на 120˚ в направлении движения часовой стрелки. Векторы токов обратной последовательности равны по значению, но чередуются по фазе со сдвигом по фазе на 120˚ против часовой стрелки. Векторы нулевой последовательности также равны по величине, но совпадают по фазе. При этом:

После алгебраических вычислений комплексных значений приведенных токов:

т.е. при наличии токов нулевой последовательности сумма токов трех фаз отлична от нуля. В обмотках, соединенных звездой, токи нулевой последовательности могут возникать только при наличии нулевого провода.

12. Трехобмоточные трансформаторы.

На рис. 2.53 схематически показано устройство трехобмоточного трансформатора, в котором первичная обмотка 1 расположена между двумя вторичными обмотками2 и3. Такие трансформаторы применяют на электрических станциях и подстанциях для питания сетей с различными номинальными напряжениями. Очевидно, что в данном случае двум вторичным напряжениямU2 и U3, получаемым, например, от обмоток СН и НН, соответствуют два коэффициента трансформации:

Рис. 2.53. Расположение обмоток в силовом трехобмоточном трансформаторе: 1 —первичная обмотка;2, 3 —вторичные об­мотки

Установившиеся процессы в обмотках трансформатора описываются уравнениями:

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.

Вторым непременным условием параллельной работы этих электрических машин, является равенство первичных и вторичных напряжений. Тут все предельно понятно: нельзя включить трансформатор на напряжение, которое не соответствует его классу изоляции.

Из этого же условия вытекает равенство коэффициентов трансформации (согласно Правил Технической Эксплуатации Электроустановок Потребителей (ПТЭЭП), разница между ними должна быть в диапазоне ±0,5%). Так как коэффициент трансформации это отношение вторичного напряжения к первичному, а они у нас равны, то и сам коэффициент одинаков.

Третьим условием является равенство напряжений короткого замыкания. Термин напряжение короткого замыкания характеризует потери в обмотках трансформатора. Чем выше Uкз, тем больше сопротивление обмотки.

Соответственно, трансформатор, имеющий меньшее Uкз, будет “брать” на себя больше нагрузку и работать с постоянным перегрузом. Максимальное допустимое различие этих показателей, также регламентированное ПТЭЭП (п. 2.1.19) – не более 10%.

Четвертое условие – одинаковые группы соединения обмоток. Его невыполнение приведет к появлению уравнительных токов, так как фазы будут сдвинуты на определенный угол.