Параллельная работа трансформаторов
Трансформаторы в сетях и подстанциях чаще всего работают параллельно. Это обеспечивает надежность в электроснабжении, дает возможность отключить трансформатор на профилактику и в аварийной ситуации. Кроме этого при изменении графика нагрузки в течение суток для повышения кпд установки включать и отключать часть трансформаторов. Для трёхфазных фазных трансформаторов ставятся при условия, выполнение которых обеспечивает нормальную работу трансформаторов.
1)Напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов должны быть одинаковыми, т.е.
KI = KII = KIII = …отличается на+-05,%
2)Напряжения короткого замыкания параллельно работающих трансформаторов должны быть одинаковыми, т.е.
UKI = UKII = UKIII отличается на+-10%
3)Группы соединения параллельно работающих трансформаторов должны быть одинаковыми. 4)Кроме того, мощность параллельно работающих трансформаторов не должна отличаться более чем в три раза.5)Произвести фазировку
Параллельная работа трансформаторов при неравенстве коэффициентов трансформации
Начнем с того, что KI = KII
При равенстве KI = KII вторичные ЭДС Е2I и Е2II равны и по контуру направлены встречно и их сумма равна 0 т.е. при этом не будет никаких уравнительных токов. Теперь пусть KI < KII т.е. E2I > E2II (U2I > U2II). В этом случае при холостом ходе сумма напряжений по контуру не равна нулю, а значит будет уравнительный ток.
Появится 
, 
.
Учтем для простоты только индуктивные сопротивления, т.к. активные малы, тогда
, 
- создает в обмотках потоки, которые создают ЭДС 
и 
которые выравнивают напряжение до U2 на шинах.
Диаграмма при холостом ходе имеет вид:
Уравнительный ток будет существовать и при нагрузке. Он будет для каждого трансформатора складываться с нагрузочным током геометрически. Из диаграммы видно, что в том трансформаторе, где кI меньше (напряжение больше) трансформатор перегружен наоборот. Т.е. получается, что первый трансформатор перегружен, а второй недогружен. Для того чтобы разница в нагрузке была в допустимых пределах, часто предусматривают, чтобы разница в коэффициентах трансформации была не более 0,5% от их среднего значения.
|
|
, где 
- среднее геометрическое.
Если трансформатор меньшей мощности включается в параллельную работу, то он должен иметь больший коэффициент трансформации.
Параллельная работа трансформаторов при неравенстве напряжений короткого замыкания
Напряжения короткого замыкания 
.
Предположим, что UкI > UкII т.е. zкI > zкII, поэтому при одном и том же токе нагрузки падение напряжения IнzкI будет больше IнzкII. Поэтому внешняя характеристика трансформатора I будет расположена ниже.
Если возьмем внешние характеристики совместной работы трансформаторов, то увидим, что трансформатор II будет перегружен, т.е. у трансформатора, где Uк больше, там ток меньше, а ток, у которого Uк меньше, возьмет на себя большую нагрузку.
Так как при параллельной работе напряжение изменится у обоих трансформаторов на одинаковую величину -DU, то DU = IIzкI = = IIIzII, откуда 
, т.е. распределение токов обратно пропорционально сопротивлениям короткого замыкания т.к. S=UI, при U = const, то S=I, тогда
; 
если параллельная работа нескольких трансформаторов, то нагрузка каждого из них определяется.
|
|
,
где S = SномI + SномII + SномIII +…
Sx – нагрузка холостого хода трансформатора,
SномX, Uкх – номинальная мощность и напряжение короткого замыкания этого трансформатора