59 Паралельна робота трансформаторів
86. ПАРАЛЕЛЬНА РОБОТА ТРАНСФОРМАТОРІВ
§ 1. Умови включення трансформаторів на паралельну роботу
Парал гел'ной роботою називають роботу двох абодекількох трансформаторів на загальні шини, причому іхпервічние обмотки підключені до загальної первинної мережі, а вторинні до загальної вторинної мережі.
Трифазні трансформатори можна включати на па-паралельно роботу, якщо дотримані наступні умови:
а) первинні і вторинні напруги трансформаторів відповідно рівні
практично це зводиться до вимоги рівності коефіцієнтів трансформації:
б) напруги короткого замикання трансформаторів рівні
в) трансформатори належать до однієї групи з'єднання обмоток.
Ставлення номінальних потужностей трансформаторів повинна не перевищувати 3: 1.
Ця вимога обумовлюється тим, що паралельно працюють трансформатори повинні нести однакову в процентному відношенні навантаження. Трансформатори раз-них потужностей навіть при однакових значеннях напря-жений короткого замикання мають неоднакові актив-ні (£ 7а%) і реактивні (Uv%) складові, а це призводить до того, що струми навантажень трансформаторів бу-дуть зрушені на деякий кут, внаслідок чого в обмот-ках трансформаторів будуть протікати зрівняльні струми.
При відношенні потужностей паралельно працюючих трансформаторів більше трьох при їх незначній загальної перевантаження перевантажується трансформатор меншою мощ-ності.
Перед включенням трансформаторів на паралельну роботу необхідно їх сфазіровать, т. Е. Перевірити Совпа-дення по фазі вторинних напруг у двох трансформаторів, приєднаних з первинної сторони до однієї і тієї ж мережі. Фазировку, як правило, проводять на низькій напрузі трансформаторів, користуючись вольтметром, а при високій напрузі вольтметр включають через трансформатори напруги.
При фазировке трансформаторів з ізольованою ней-трали з'єднують перемичкою два однойменних виведення, наприклад а1; А2 (рис. J45, а), для створення замкнутого електричного кола, по якій буде проходити струм вольт-метра. У трансформаторів із заземленою нейтраллю та-кого з'єднання робити не можна, так як при з'єднанні двох різнойменних фаз вийде коротке замикання.
При фазировке вимірюють напругу між фазами обмоток трансформаторів. Якщо напруга між одно-іменними фазаміравни нулю, а між різнойменними рівні лінійним напруженням Іто трансформатор можна включати на па-паралельно роботу, він сфазіровать.
При фазировке трансформаторів із заземленою нейтраллю напруги між фазами повинні бути рівні нулю, а напруги між різно-іменними фазамі- лінійному напрузі (риб. 145, б)
Мал. 145. Фазировка трансформаторів:
а - з ізольованою нейтраллю; б - з заземленою нейтраллю.
§ 2. Явища в трансформаторах при нерівності коефіцієнтів трансформації
Якщо коефіцієнти трансформації трансформаторів різні, то по обмоткам трансформаторів тече зрівняні-вальний струм, який перевантажує трансформатор з мен-шим коефіцієнтом трансформації.
Величину зрівняльного струму можна визначити за формулою
де - різниця напруги між вторинними про- мотками трансформаторів (в); - загальні опору обмоток трансформаторів
Уявімо собі, що на паралельну роботу вклю-чени два однофазних трансформатора однакової мощ-ності, причому у першого трансформатора напруга U2l більше, ніж у другого U2n (рис. 146, а). Так як то між обмотками трансформаторів при включенні їх на паралельну роботу з'явиться різниця е. д. з. АЕ, що зумовить появу в обмотках зрівняні-ного струму Тур. Зрівняльний струм є струмом реактивним, так як обмотки трансформаторів мають в основному індуктивні опору. Активним со-спротивом цих обмоток можна знехтувати, так як воно щодо мало. У першому трансформаторі зрівняні-вальний струм відстає від е. д. з. E2j на 90 °, він створює магнітний потік ФУР1. який створює у вторинній обмотці першого трансформатора е. д. с.отстающую від потоку ФУР1 на 90 °. Як видно з векторної діаграми (рис. 146, б), е. д. с.направлена зустрічно е. д. з.
E2v вона зменшить еевелічіну до напруги U2. У другому трансформаторі зрівняльний струм і е. д. з. мають напрямки, протилежні напрямах со-відповідних величин в першому трансформаторі. В цьому випадку зрівняльний струм створює магнітний потік,
який індукує в обмотці е. д. з. ЕГРПО, складаю-щуюся з е. д. з. обмотки Е2п, внаслідок чого напруга цієї обмотки підвищиться до величини U2. Таким чином, завдяки протіканню по обмоткам зрівняльного струму
напруги обмоток вирівняються і струми навантаження обох трансформаторів будуть однакові, тому що потужності трансформаторів рівні.
Якщо ми під кутом ф2 відкладемо на векторних діаграм-мах (рис. 146, б) струми навантаження першого і другого транс-форматорів і складемо ці струми з зрівняльними, то перший трансформатор буде перевантажений по току, а вто-рій недовантажений, так як. Таким чином, урав-ковий струм не дає можливості використовувати транс-
Р
а - схема, б - векторні діаграми
форматори на їх повну потужність, так як перевантажувати перший трансформатор можна. Згідно ГОСТ 401-41, допускається включати на паралельну роботу транс-форматори з різними коефіцієнтами трансформації, якщо різниця коефіцієнтів трансформації не перевищує ± 0,5% їх середнього геометричного значення
§ 3. Явища в трансформаторах при неоднакових напружених короткого замикання
Якщо паралельно працюють трансформатори з неодим-кові напруженнями короткого замикання, то трансформатор з меншим значенням напруги короткого замикання перевантажується.
Опір трансформатора пропорційно
напрузі короткого замикання. При включенні на паралельну роботу двох трансформаторів з різними напругами короткого замикання на шинах устано-вітся однакову напругу U2, так як падіння на-напруги в обох трансформаторів повинні бути одина-підступи, т. Е. Звідки
т. е. струми навантаження паралельно включених трансфор-маторов обернено пропорційні їх опорам короткого замикання.
У трансформаторів з меншим значенням напруги короткого замикання повинен проходити по обмоткам більший струм, ніж у трансформаторів з великим значенням напруги короткого замикання, щоб при однаковій мощ-ності трансформаторів падіння напруги в їх обмотках були однакові. На малюнку 147 з-Браже зовнішні характеристики двох трансформаторів однаковий-виття потужності.
Розподіл навантаження між паралельно працюю-ські трансформаторами визначається за формулою
Крівая1для трансформатора з великим значенням напруги корот-кого замикання, а крівая2-з меншим. Як видно з кривих, другий трансформатор перевантажується.
ГОСТ 401-41 допускає різницю напруг корот-кого замиканню не
більш ніж на ± 10% їх середнього ари-метичних значення
де Sx - навантаження даного трансформатора (ква);
S - загальне навантаження всієї паралельної групи (ква); ек - напруга короткого замикання даного транс-форматора (%); S3 - номінальна потужність даного трансформатора (ква);
§ 4. Явища в трансформаторах, що належать до різних груп з'єднання обмоток
Е
Мал. 148. Діаграма напруг між обмот-ками трансформаторів з різними групами сої-нання обмоток при включенні їх на парал-лельно роботу.
маторов створюється різниця потенціалів АЕ (рис. 148), під дією якої виникає зрівняльний струм, в кілька разів перевищує номінальний, так як спів-спротиву zKj і zKu невеликі.
Приклад. Визначити, чи можна включити на парал-лельно роботу два трансформатора з наступними дан-ними:
Як розподілиться загальне навантаження 480 ква між трансформаторами?
