При каких условиях разрешается параллельная работа трансформаторов: При каких условиях допускается параллельная работа трансформаторов?

Параллельная работа трансформаторов: 5 условий и особенности

В некоторых ситуациях требуется подключить к одному потребляющему устройству несколько трансформаторов, с параллельным способом подсоединения. Рассмотрим особенности параллельной работы трансформаторов и возможные последствия неправильного подсоединения.

Содержание

1. Особенности параллельной работы трансформаторов
2. Условия параллельного подключения
3. Принцип равенства групп соединения обмоток
4. Параметры номинальной мощности
5. Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации
6. Значение напряжения короткого замыкания
7. Правильность фазировки

Особенности параллельной работы трансформаторов

При параллельной работе трансформаторы подключаются способом, предусматривающим соединение соответственно входных и выходных обмоток указанных устройств. Если имеет место соединение обмоток только на входе или выходе, такую схему нельзя назвать параллельной работой трансформаторов.

Условия параллельного подключения

Чтобы обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования, работающего в указанном режиме, требуется соблюдать несколько важных условий. Рассмотрим детальнее правила, учитывающие подобные режимы эксплуатации данных устройств.

Схему можно увеличить кликнув по ней:

Принцип равенства групп соединения обмоток

Угол сдвига фаз может различаться в разных группах соединения трансформаторных обмоток. Для каждой из групп характерен свой угол фаз по первичному и вторичному напряжению.

При параллельном соединении двух агрегатов, у которых различаются группы по соединению обмоток, резко возрастает величина силы уравнительных токов в катушках, в результате оба устройства могут выйти из строя.

При подборе трансформаторов для работы в условиях параллельного подключения, важно, чтобы указанные группы и параметры углов фаз совпадали.

Параметры номинальной мощности

Ещё одно требование, без которого параллельное подключение с обеспечением нормальной работы агрегатов невозможно – различие в значении характеристики мощности устройств не более чем в три раза.

К примеру, если у одного агрегата величина номинальной мощности составляет 1 000 кВА, то к нему можно подключать только трансформаторы со значением указанной характеристики в пределах диапазона от 400 до 2 500 кВА. Данная величина мощности не выходит за границы указанного диапазона.

Если нарушить соблюдение этого правила, аппарат с меньшими мощностными характеристиками будет работать в условиях постоянной перегрузки, что грозит его поломкой.

Подбор по номинальному напряжению катушек и коэффициенту трансформации

Для каждого трансформатора характерно определённое номинальное напряжение, на величину которого рассчитан прибор. Если на выходе каждого из параллельно подключённых устройств образуется разное значение напряжения, такая ситуация вызовет возникновение уравнительных токов.

При соединении приборов с различными характеристиками на выходе, резко возрастут нежелательные потери со снижением напряжения. Отклонение не рекомендуется превышать более чем на половину процента.

Конструкция современных трансформаторов предусматривает возможность изменения количества витков на входной и выходной катушках, с соответствующим регулированием коэффициента трансформации. Для этого используются специальные устройства – ПБВ или РПН, позволяющие выполнять указанную регулировку соответственно с отключением агрегата и непосредственно под нагрузкой.

Формула по вычислению коэффициента трансформации

Перед параллельным соединением, следует с помощью указанных устройств отрегулировать величину напряжения на выходе, чтобы обеспечить нормальную работу аппаратов.

Значение напряжения короткого замыкания

Каждый трансформатор характеризуется собственной величиной напряжения короткого замыкания, указанной в паспортных характеристиках оборудования изготовителем. Указанный параметр характеризует сопротивление обмоток и, соответственно, уровень потерь.

Прибор с меньшей величиной напряжения КЗ будет принимать большую нагрузку, с постоянным перегрузом при работе. Нормативы предусматривают допустимое отклонение между указанной характеристикой в двух аппаратах в пределах 10 процентов.

Правильность фазировки

При соединении двух трансформаторов, должны объединяться соответствующие фазы. Если фазировка выполнена неверно, возникнет короткое замыкание с полным выходом из строя обоих агрегатов.

При соблюдении перечисленных условий, параллельно подключённые трансформаторы будут работать в штатном режиме, что обеспечит исправность оборудования и предупредит опасность аварии. Чтобы исключить возможные аварийные ситуации, к выполнению подобных подключений необходимо привлекать квалифицированный персонал, прошедший профессиональное обучение и получивший допуск к работам в электроустановках с присвоением группы электробезопасности.

84.

При каких условиях допустима параллельная работа трансформаторов ?

Ответ:
Параллельная
работа трансформатора допускается при
условии, если:

а)
группы соединений одинаковы, а соотношение
между мощностями не более 1:3;

б)
коэффициенты трансформации равны или
различаются не более чем на +- 05 % ;

в)
напряжение короткого замыкания
различаются не более чем на +- 10 % среднего
арифметического значения напряжения
короткого замыкания включаемых на
параллельную работу трансформаторов.
Перед включением трансформаторов должна
быть произведена их фазировка.

85. Через какой промежуток времени должен подвергаться профилактическим испытаниям повышенным напряжением кабель 3-35кВ?

Ответ:
Кабельные
линии напряжением 3-35кВ в процессе
эксплуатации должны не реже 1 раза в год
подвергаться профилактическим испытаниям
повышенным напряжением постоянного
тока. После ремонтных работ или раскопок
вблизи трасс производятся внеочередные
испытания.

86. Что
необходимо выполнить перед началом
производства ремонтных работ на кабеле,
кабельных муфтах?
Производство ремонтных работ на кабеле
допускается лишь после его отключения
и заземления с двух сторон. Ремонт
концевых муфт (заделок) кабеля на сборках
выполняется при полном отключении и
заземлении сборок (ячеек)

87. Сколько человек и с какой группой по электробезопасности могут производить измерения электроизмерительными клещами?

Измерения
электроизмерительными клещами может
производить одно лицо с группой не ниже
3.

88. Какое напряжение холостого хода источника сварочного тока должно быть при ручной сварке?

Ответ:
Напряжение
холостого хода источников сварочного
тока установок дуговой сварки при
номинальном напряжении сети не должно
превышать для источников переменного
тока при ручной и полуавтоматической
дуговой сварке 80 В (действующие значение),
для источников постоянного тока (среднее
значение) 100 В. В цепи сварочного тока
генераторов допускаются кратковременные
пики напряжения при обрыве дуги
длительностью не более 0,5с.

89. Что нельзя использовать в качестве обратного провода соединяющего свариваемое изделие с источником свариваемого тока?

Не
допускается использование в качестве
обратного проводника проводников сети
заземления, а также металлических
строительных конструкций зданий,
трубопроводов и технологического
оборудования. Как исключение, допускается
использование для этой цели при
монтажных и ремонтных работах металлических
строительных конструкций зданий (в том
числе подкрановых путей) при условии,
что вся цепь обратного провода находится
в пределах видимости и может быть
проверена от источника питания до места
сварочных работ.

90. Персонал, с какой группой по электробезопасности допускается к работе с электроинструментом?

Ответ:
К
работе с электроинструментом и ручными
электрическими машинами класса 1 в
помещениях с повышенной опасностью
поражения электрическим током и вне
помещений может допускаться персонал,
имеющий группу по электробезопасности
не ниже 2.

Подключение
вспомогательного оборудования
(трансформаторов, преобразователей
частоты, защитно-отключающих устройств
и т.п.) к сети и отсоединение его
производятся электротехническим
персоналом с группой не ниже 3.

Состояние, преимущества и недостатки трансформаторов при параллельной работе

Перейти к основному содержанию

Билл Чанк

Билл Чанк

Менеджер по продажам-GG Group-Производитель профессиональных силовых/распределительных трансформаторов-Более 60 лет

Опубликовано 13 апреля 2020 г.

+ Подписаться

Условия параллельной работы трансформаторов

(1) Номинальные первичные и вторичные напряжения трансформаторов, работающих параллельно, должны быть равными; , то есть коэффициент трансформации трансформаторов должен быть одинаковым, а допустимая разница не должна превышать 5%. Если коэффициенты напряжения трансформаторов различны, вторичные обмотки трансформаторов будут иметь циркулирующий ток в петле, то есть обмотки с более высоким вторичным напряжением будут подавать ток на обмотки с более низким вторичным напряжением, вызывая повреждение обмотки. перегреться или даже сгореть.

(2) Полное сопротивление (напряжение короткого замыкания) трансформаторов должно быть одинаковым; Поскольку нагрузка трансформаторов обратно пропорциональна значению напряжения импеданса, если разница напряжения импеданса велика, это может привести к перегрузке трансформаторов с малым напряжением импеданса, поэтому требования к напряжению импеданса трансформаторов должны быть равны, допустимое разница не более 10%.

(3) Векторная группа трансформаторов должна быть одинаковой; , поэтому последовательность фаз и фазы первичных и вторичных напряжений всех трансформаторов должны быть соответственно одинаковыми, иначе они не могут работать параллельно. Если предположить, что два трансформатора работают параллельно, один подключен через Yyn0, а другой через Dyn11, то их вторичное напряжение будет иметь разность фаз 30°, в результате чего разность потенциалов △ U между вторичными обмотками двух трансформаторов . Разность потенциалов △ U создаст большой циркулирующий ток на вторичной стороне трансформаторов, который может сжечь обмотки трансформатора.

Кроме того, мощность параллельно работающих трансформаторов должна быть одинаковой или похожей, насколько это возможно, а отношение максимальной мощности к минимальной мощности, как правило, не должно превышать 3:1. Если мощность сильно отличается , мало того, что неудобно работать, но когда характеристики трансформатора немного отличаются, циркулирующий ток между трансформаторами будет довольно значительным, особенно для трансформатора с небольшой мощностью, и легко вызвать перегрузку или сжечь.

Преимущества трансформаторов при параллельной работе

(1) Можно повысить надежность электроснабжения.

(2) Количество трансформаторов, включенных в параллельную работу, можно регулировать в зависимости от размера нагрузки для повышения эффективности работы;

(3) Резервная мощность может быть уменьшена, а новые силовые трансформаторы могут быть установлены партиями с увеличением потребляемой мощности для снижения первоначальных инвестиций.

Недостатки параллельной работы трансформаторов 

(1) Требования к параллельной работе трансформаторов строгие, и условия для параллельной работы должны быть выполнены, как описано выше.

(2) Если соответствие параметров трансформатора при параллельной работе не очень строгое, потери в системе будут большими, а в экстремальных случаях даже увеличится вероятность отказа.

Оставайся голодным, оставайся глупым;

— Стив Джобс

• Принципы настройки защиты трансформатора
  

  5 мая 2020 г.

  

• Меры молниезащиты для распределительных трансформаторов
  

  4 мая 2020 г.

• Какова функция масла в силовых трансформаторах?
  

  20 апр. 2020 г.

• Температурный стандарт трансформатора сухого типа
  

  17 апр. 2020 г.

• Знание трансформаторного излучения и его безопасного расстояния
  

  16 апр.

  2020 г.

• Основные пункты эксплуатационной защиты трансформаторов сухого типа
  

  10 апр. 2020 г.

• Причины пожара в масляном силовом трансформаторе
  

  9 апр. 2020 г.

• Четыре основные причины повреждения обмотки трансформатора
  

  8 апр. 2020 г.

• Знание мер
  для трансформатора энергосберегающий
  

  7 апр.

  2020 г.

• Знание трансформаторных охладителей
  

  3 апр. 2020 г.

Увидеть все

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Параллельные трансформаторы – Руководство электрика по однофазным трансформаторам

Основной корпус

Может наступить момент, когда ваш трансформатор приблизится к полной нагрузке. На данный момент у вас есть два варианта.

1. Замените трансформатор на более мощный.

2. Параллель в новом трансформаторе.

Иногда более практично подключить новый трансформатор параллельно, так как время простоя в работе минимально.

Три правила и истина (для распараллеливания)

Перед параллельным подключением трансформаторов необходимо выполнить три условия.

1. Трансформаторы должны иметь одинаковое первичное и вторичное напряжение.

Если номинальное напряжение трансформаторов неодинаково, большие циркулирующие токи будут протекать как в первичной, так и во вторичной обмотках. Циркуляционные токи — это токи, протекающие между двумя трансформаторами, но не через нагрузки. Меньший трансформатор будет работать как нагрузка на больший трансформатор. Из-за низкого сопротивления обмотки трансформатора циркулирующие токи могут оказаться довольно большими и опасными.

Несмотря на то, что напряжения, индуцируемые во вторичных обмотках трансформаторов, являются переменными, в каждой из вторичных обмоток текут одни и те же циркулирующие токи. Любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен быть согласован с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалось надлежащее CEMF. Ток в первичной обмотке равен току вторичной обмотки, деленному на коэффициент витков. Это означает, что циркулирующие токи, пропорциональные токам во вторичных обмотках, также будут протекать в первичных обмотках.

2. При подключении необходимо соблюдать полярность клемм трансформаторов.

Это по-прежнему позволяет параллельно подключать трансформатор с вычитающей полярностью к трансформатору с аддитивной полярностью, если убедиться, что соединительные клеммы имеют одинаковую мгновенную полярность.

Рисунок 10. Циркуляционные токи

• Можно заменить вторичные обмотки трансформатора батареями, чтобы проанализировать, что произойдет, если не соблюдать правильную полярность. На рис. 11 показаны две батареи с одинаковым напряжением, подключенные друг к другу  неправильно  параллельно. Аккумуляторы действуют так, как будто они соединены последовательно друг с другом, и только сопротивление самих обмоток будет ограничивать ток.

• Этот ток будет довольно большим и скорее всего превысит номиналы обмоток и сгорит трансформатор.

Опять же, любой ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, должен быть согласован с током в первичной обмотке, чтобы в первичных обмотках создавалось надлежащее CEMF. Ток в первичной обмотке равен току вторичной обмотки, деленному на коэффициент витков.

Вы должны убедиться, что мгновенная полярность всех клемм, соединенных вместе, всегда одинакова.

3. Все трансформаторы должны иметь одинаковый процент импеданса.

Подробнее об этом мы поговорим позже. Использование одного и того же импеданса в процентах важно для обеспечения того, чтобы трансформаторы распределяли нагрузку в соответствии со своими возможностями. Например, при условии, что они имеют одинаковый процент импеданса, трансформаторы на 100 кВА и 25 кВА могут быть соединены параллельно, так что трансформатор на 100 кВА всегда будет нести в четыре раза большую нагрузку, чем трансформатор на 25 кВА.

При нагрузке трансформатора напряжение на его клеммах изменяется из-за падения IZ (линейные потери) в обмотках. Полное сопротивление в процентах — это просто выражение полного сопротивления трансформатора в процентах от номинального полного сопротивления трансформатора при полной нагрузке. Если трансформаторы имеют одинаковые процентные импедансы, то их напряжения на клеммах равны, если трансформаторы несут равный процент их токов полной нагрузки. Это гарантирует, что трансформаторы распределяют нагрузку в соответствии со своими индивидуальными способностями.

Рассмотрим упомянутые выше трансформаторы на 100 кВА и 25 кВА. Если эти два трансформатора имеют одинаковый процент импеданса, то вместе они способны питать нагрузку 125 кВА без превышения номинальной мощности любого трансформатора.

Однако, если два трансформатора имеют разное сопротивление в процентах, тот, у которого сопротивление в процентах меньше, будет перегружен до того, как они достигнут 125 кВА.

Рис. 11. Полярность линии

Соблюдение полярности при параллельном подключении трансформаторов

Возможно параллельное соединение трансформаторов разной полярности. Вы должны помнить, что вы совмещаете полярности. Ранее мы узнали, что h2 и X1 всегда имеют одинаковую полярность, поэтому очень важно обращать особое внимание на полярность трансформаторов.

При разработке чертежей трансформатора необходимо соблюдать следующую последовательность:

1. Вы определяете полярность линии питания.
2. Полярность линии питания определяет первичную полярность трансформатора.
3. Первичная полярность определяет вторичную полярность трансформатора.
4. При подключении убедитесь, что минусы соединены вместе, а плюсы соединены вместе.

Видео предупреждение!

В видео ниже показано, как правильно соединить параллельные обмотки.

Проверка напряжения замыкания

Рис. 12. Проверка замыкания переменным током

• Если соблюдена правильная полярность, вольтметр должен показывать ноль вольт.

• Если цепь неправильно подключена, вы увидите, как суммируются два напряжения. Это вызовет большие циркулирующие токи и каблазальфлам!

На рисунке 12 две батареи соединены параллельно с  соблюдением правильной полярности,  и с вольтметром, установленным вместо последнего соединения. Напряжение замыкания, измеренное вольтметром, должно быть равно нулю.

Если вы проследите схему, вы увидите, что когда батареи правильно подключены, они последовательно, напротив. (То есть два напряжения противоположны друг другу.)

На рисунке 6 две батареи соединены параллельно с  неправильной полярностью и с вольтметром, установленным вместо последнего соединения, как и раньше. Теперь он измеряет напряжение закрытия как удвоенное напряжение батареи. Если вы проследите схему, вы увидите, что когда батареи неправильно подключены, они соединены последовательно, что помогает. (То есть два напряжения суммируются.)

Рис. 13. Проверка замыкания переменного тока хорошо

На рис. 13 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух трансформаторах, соединенных параллельно. Мгновенная полярность первичной шины изображена как две батареи, чтобы мы могли лучше представить взаимосвязь между двумя обмотками. Начав с одной стороны счетчика и перейдя на другую сторону, мы можем рассчитать, что счетчик будет показывать ноль вольт и его можно будет безопасно подключить.

Рисунок 14. Проверка замыкания переменного тока kablazalflam

На рисунке 14 показан вольтметр, используемый для проверки напряжения замыкания на двух неправильно параллельно соединенных трансформаторах. Теперь вольтметр показывает удвоенное вторичное напряжение. В этом случае не , а не снимите вольтметр и выполните окончательные соединения, иначе вы можете столкнуться с каблазальфламом. Вместо этого вы должны исправить неправильное подключение и повторить тест.