Параллельная работа трансформаторов

Материал из Руководство по устройству электроустановок

Перейти к: навигация , поиск
Общие правила проектирования электроустановок
Подключение к распределительной сети высокого напряжения
Подключение к низковольтной распределительной сети
Руководство по выбору архитектуры сети высокого и низкого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Выбор сечения и защита проводников
Низковольтная распределительная аппаратура
Защита от перенапряжений в низковольтных сетях
Энергоэффективность в электрических сетях
Компенсация реактивной мощности и фильтрация гармоник
Управление гармониками
Особые источники питания и нагрузки
Электроустановки жилых помещений и коттеджей
Электромагнитная совместимость (ЭМС)

Содержание


Необходимость параллельной работы двух или более трансформаторов часто обусловлена:

  • ростом нагрузки, которая превышает мощность существующего трансформатора;
  • недостатком места (высоты) для одного большого трансформатора;
  • мерами безопасности (возможность отказа обоих трансформаторов одновременно очень мала);
  • применением трансформаторов стандартного размера во всей электроустановке.


Полная мощность (кВА)

Значение полной мощности (кВА) при параллельной работе двух трансформаторов с одинаковым номиналом мощности равно сумме отдельных мощностей при условии равенства сопротивлений и коэффициентов трансформации по напряжению.

Трансформаторы неодинакового номинала мощности разделяют нагрузку практически (но не точно) пропорционально своим номиналам, при условии, что их коэффициенты трансформации по напряжению равны или почти равны. В таких случаях обычно достигается более 90% от суммы двух мощностей.

Рекомендуется, чтобы трансформаторы, различающиеся по номинальной мощности более чем в 2 раза, не работали параллельно в постоянном режиме (согласно требованиям ПТЭ ЭУ потребителей П.2.1.19 соотношение мощностей трансформаторов работающих параллельно должно быть не более 1:3).


Условия, необходимые для параллельной работы

Все параллельные устройства должны питаться от одной сети.

Циркулирующий ток между вторичными цепями параллельных трансформаторов будет пренебрежительно малым при условии что:

  • вторичные кабельные соединения трансформаторов до точки параллельного включения имеют приблизительно равные длины и характеристики;
  • производитель трансформаторов полностью информирован о режиме предполагаемого применения трансформаторов и учитывает при изготовлении нижеследующее:

  -  конфигурации обмотки («звезда», «треугольник», «зигзаг») нескольких трансформаторов имеют одинаковый фазовый сдвиг между напряжениями первичной и вторичной обмоток;
  -  сопротивления короткого замыкания равны или отличаются на менее чем на 10%;
  -  разница напряжений между соответствующими фазами не должна превышать 0,4%;
  -  вся возможная информация по условиям использования, ожидаемым циклам нагрузки должна быть доведена до производителя с целью оптимизации потерь, связанных с нагрузкой, и при холостом ходе.


Типичные группы соединения обмоток

Соотношения между первичной, вторичной и третичной обмотками зависят от:

  • типа схемы соединения обмоток («треугольник», «звезда», «зигзаг»);
  • соединения обмоток фаз;

В зависимости от того, какие концы обмотки образуют точку «звезды», например, соединение обмотки в «звезду» будет давать напряжение, на 180° сдвинутое по фазе относительно напряжения, которое имелось бы, если бы в точку «звезды» были соединены противоположные концы обмотки. Подобный сдвиг фаз на 180° может происходить при соединении фазных обмоток в «треугольник», а при соединении в «зигзаг» возможны четыре комбинации.

  • фазовых сдвигов вторичных фазовых напряжений по отношению к соответствующим первичным фазовым напряжениям.

Как уже было отмечено, этот сдвиг (если не равен нулю) всегда будет кратен 30° и зависит от двух факторов, отмеченных выше, а именно, от типа обмоток и соединения (т.е. полярности) фазовых обмоток.

В настоящее время самой распространенной конфигурацией обмоток трансформатора является обмотка трансформатора Dyn11 (см. рис. B34).


Рис B34.jpg


Рис. B34: Фазовый сдвиг в трансформаторе Dyn 11