Параллельная работа трансформаторов

Необходимость параллельной работы. При нескольких параллельно работающих трансформаторах можно без уменьшения требуемой для потребителей мощности ремонтировать выходящие из строя трансформаторы, иметь резерв при выходе из строя отдельных трансформаторов, отключать часть трансформаторов при уменьшении нагрузки (для уменьшения потерь), равномерно распределять нагрузку между трансформаторами.

Эти преимущества привели к широкому распространению параллельной работы трансформаторов.

Условия параллельной работы. Схема двух однофазных параллельно работающих трансформаторов изображена на рис. 2.23, а эквивалентная схема — на рис. 2.24 (—сопротивление короткого замыкания – см. п.2.7.2.). Под нормальной параллельной работой трансформаторов понимают работу, при которой в режиме холостого хода нет тока в цепи вторичных обмоток, а при питании потребителей (в режиме нагрузки) токи распределяются пропорционально номинальным мощностям трансформаторов.

В режиме холостого хода (рис. 2.23) в цепи вторичных обмоток может быть так называемый уравнительный ток

.

Этот ток в цепи вторичных обмоток загружает трансформатор и вызывает неоправданный нагрев его обмоток и дополнительный расход энергии. В режиме нагрузки уравнительные токи накладываются на токи потребителей и создают неравномерную нагрузку трансформаторов. Уравнительного тока в трансформаторах нет, если или . Таким образом, первым необходимым условием нормальной параллельной работы трансформаторов является равенство номинальных вторичных напряжений.

Из эквивалентной схемы параллельно работающих трансформаторов (рис. 2.24) следует, что токи в двух параллельно включенных обмотках распределяются обратно пропорционально сопротивлениям короткого замыкания:

Умножив и разделив правую часть равенства на , получим:

,                    (2.23)

Выражение (2.23) показывает, что токи между трансформаторами распределяются пропорционально их номинальным мощностям и обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания. Если , то нагрузка между трансформаторами распределяется пропорционально номинальным мощностям трансформаторов. Таким образом, равенство напряжений короткого замыкания является вторым необходимым условием нормальной параллельной работы трансформаторов.

Если при соблюдении первых двух условий параллельной работы поменять местами концы одной из обмоток трансформатора, то в контуре вторичных обмоток ЭДС и будут направлены не встречно, а согласно, что равносильно короткому замыканию трансформатора.

Для трехфазных трансформаторов также требуется идентичность групп соединения. Если это условие не выполнено, ЭДС и соответствующей пары обмоток не совпадают по фазе и в результате появляется уравнительный ток, который может значительно превысить номинальное значение тока и даже быть близким к току короткого замыкания. Например, при соединении групп и угол сдвига фаз между одноименными ЭДС (напряжениями) составит 30° и, как показывают расчеты, уравнительный ток будет в 5 раз больше номинального. Следовательно, третьим условием нормальной параллельной работы трансформаторов является идентичность групп соединения обмоток.

Adblock
detector