Параллельный режим работы трансформаторов: Параллельная работа трансформаторов

Содержание

Режимы работы трансформатора | Дартекс

30.11.2021

Трансформаторы за время эксплуатации работают в разных режимах. Но не все они одинаково сказываются на сроке службы электромагнитного оборудования. Режимы работы силового трансформатора зависят от его нагрузки, напряжения обмоток, температуры масла и обмоток, условий окружающей среды и других параметров.

Режимы работы трансформатора:

нормальный;

перегрузочный;

аварийный.

Нормальные режимы работы трансформатора

К ним относятся номинальный, оптимальный, режим холостого хода и режим параллельной работы.

Номинальный и оптимальный режим

Еще эти режимы трансформатора называют рабочими. Потому что при них напряжение и ток близки к номинальным (на которые рассчитано оборудование) условиям.

Номинальный режим – это когда ток и напряжение на первичной обмотке соответствуют номинальным показателям. Но на деле трансформатор редко работает в таких условиях. Потому что в сети происходят постоянные колебания нагрузки. При таком режиме трансформатор работает исправно. Но коэффициент полезного действия (КПД) оборудования не достигает максимума.

Оптимальный режим – это режим, при котором трансформатор имеет максимальный КПД. Как правило, максимальные КПД трансформатор показывает под нагрузкой 50-70% от номинальной. Современные силовые трансформаторы работают с КПД 90% и выше.

На деле большинство трансформаторов не работают в одном и том же режиме. Потому что нагрузка в сети непостоянная.

Холостой режим трансформатора

При режиме холостого хода на первичную обмотку трансформатора поступает напряжение, а вторичная обмотка не подключена к сети потребителя электроэнергии. В таком режиме КПД равен 0.

На холостом ходу силового трансформатора определяют коэффициент трансформации, мощность потерь в металле и параметры намагничивающей ветви схемы замещения. Для таких измерений на первичную обмотку трансформатора пускают электрический ток номинального напряжения.

А для трансформатора напряжения режим холостого хода является рабочим.

Режим параллельной работы

Два трансформатора устанавливаются в сетях, питающих энергией потребителей первой и второй категории. Важно подключить трансформаторы так, чтобы ни один из них не испытывал перегрузки.

Для этого у трансформаторов:

должны быть одни и те же группы соединений обмоток;

коэффициенты трансформации не должны отличаться больше, чем на 0,5 %;

номинальные мощности должны соотноситься не более, чем один к трем;

напряжения короткого замыкания должны различаться не более, чем на 10 %;

должна выполняться фазировка трансформаторов.

Перегрузочный режим

Трансформатор испытывает перегрузки при воздействии нагрузок и температур выше допустимой нормы. Для каждой модели эти показатели свои. Производители силовых трансформаторов предусматривают возможность работы оборудования в условиях перегрузки. Но если устройство испытывает их продолжительное время или регулярно – это уменьшает срок службы оборудования. Допустимые перегрузки описаны в стандартах. Например, для масляных трансформаторов разработан ГОСТ 14209-97.

Аварийный режим

Трансформатор находится в аварийном режиме, если на него воздействует электрический ток, который сильно превосходит номинальные величины. Дальше давать работать оборудованию нельзя. Как правило, в трансформаторах существуют автоматические выключатели. Они отключают питание оборудования.

Признаки аварийного режима:

громкий и неритмичный шум и треск в баке трансформатора;

повышение температуры рабочей части трансформатора;

утечка трансформаторного масла.

Часто аварийный режим возникает из-за короткого замыкания во вторичной обмотке. Исключение – трансформаторы тока и сварочные трансформаторы. Для них режим короткого замыкания является рабочим.

Напряжение во время короткого замыкания (КЗ) – это еще и важный показатель, который влияет на эксплуатацию трансформатора. Его измеряют в процентах. Для трансформаторов со средним показателем мощности напряжение КЗ составляет 5-7%, а для более мощных – 6-12 %.

Важно не допускать работы трансформатора в аварийном режиме вообще и ограничивать его перегрузки. В этом случае оборудование прослужит вам заявленный производителем срок.

Параллельная работа газопоршневых электростанций с сетью

Современные газопоршневые электростанции предназначены для работы в двух базовых режимах: автономном, который является основным, и параллельном, как вспомогательном. Если с первым все понятно, ведь он подразумевает полное обеспечение станцией электроснабжения всего подключенного к ней оборудования, то второй более сложен, при этом не менее полезен и актуален.

Параллельный режим актуален в связи с неравномерностью подачи электроэнергии в электросетях и частыми изменениями их текущих характеристик. Подключение станции в такой конфигурации позволяет обеспечить энергоснабжение всех подключенных потребителей с целью нормализации их работы, защиты от поломок, связанных со скачками напряжения.

Генератор в зависимости от установленных оператором настроек может только покрывать нагрузки, которые неспособна покрыть электросеть, или наоборот, обеспечивает основное питание, а из основной электросети компенсируются только перегрузки. Также можно настроить передачу излишков энергии в основную сеть или запрет на это действие.

Важный аспект корректной эксплуатации оборудование в данной конфигурации – синхронизация электрических характеристик электросети и электростанции, которая должна генерировать энергию с той же частотой, асимметрией, сдвигом фаз и напряжением, что и основная сеть. Обеспечивается это автоматически посредством подключения контроллера между силовыми выключателями генератора и сети. В электрогенерирующих системах нового типа он является частью стандартной комплектации, поэтому отдельное приобретение данного агрегата не требуется.

Еще одним элементом базовой или дополнительной комплектации, требуемым для обеспечения возможности параллельного включения является комплект измерительных трансформаторов, устанавливающих текущие электропараметры базовой энергосети и передающие соответствующие сигналы на контроллер. Именно на основании этих данных он задает характеристики генерируемой электростанцией энергии.

Алгоритм обеспечения параллельного подключения газопоршневой электростанции

Современные электрогенерирующие устройства в значительной степени автоматизированы, поэтому процесс их введения в режим параллельной работы не является сложным, продолжительным. Вне зависимости от модели генератора выполняется такой алгоритм действий:

Запуск электрогенератора по команде оператора.

Подготовительные операции и прогрев двигателя согласно рекомендациям производителя оборудования.

Синхронизация электрохарактеристик с сетью, которая выполняется контроллером автоматически и занимает от 3 до 5 секунд.

Перевод силового выключателя во включенное положение и принятие на генератор нагрузки.

Рост мощности до требуемого по параметрам текущего потребления энергии, которое происходит постепенно в течение 10-20 секунд.

Весь процесс занимает от 30 секунд до 1-2 минут в зависимости от модели электростанции, текущих настроек и требуемой для замещения нагрузок мощности.

Перевод оборудования к полному замещению подачи электроэнергии

В большинстве современные автоматизированные модели имеют функцию автоматического перехода из параллельного питания на полное замещение (островной или автономный режим). В таком случае электропитание всех потребителей в сети на 100% осуществляется только от генератора.

При поступлении на контроллер сигнала о том, что напряжение в основной электросети пропало, автоматика электрогенерирующей станции самостоятельно размыкает сетевой выключатель, и система полностью переходит на автономное электроснабжение. В зависимости от модели и уровня автоматизации это может происходить, как с полной остановкой и перезапуском, или просто путем постепенно увеличения генерируемой мощности до требуемого уровня.

Принципы трансформаторов в параллельном соединении

Введение

Для подачи нагрузки, превышающей номинал существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть подключены параллельно с существующим трансформатором. Трансформаторы подключаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов больше, чем его емкость.

Принципы трансформаторов в параллельном соединении (часть 1)

Надежность увеличивается при параллельной работе, а не на одном большом блоке.

Стоимость, связанная с поддержанием запасных частей, меньше, когда два трансформатора соединены параллельно. Обычно экономично устанавливать другой трансформатор параллельно вместо замены существующего трансформатора на один большой блок.

Стоимость запасного устройства в случае двух параллельных трансформаторов (одинакового номинала) также ниже стоимости одного большого трансформатора. Кроме того, предпочтительнее иметь параллельный трансформатор по причине надежности.

При этом по меньшей мере половина нагрузки может быть поставлена с отключенным одним трансформатором .

Условие параллельной работы трансформатора

Для параллельного подключения трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки.

Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:

То же напряжение и коэффициент поворота (как первичное, так и вторичное напряжение одинаково)
То же процентное сопротивление и отношение X / R
Идентичное положение переключателя
Те же рейтинги KVA
Такой же сдвиг угла фазы (группа векторов одинакова)
Точная частота
Одинаковая полярность
Одинарная фазовая последовательность

Некоторые из этих условий являются удобными, а некоторые являются обязательными.

Удобными условиями являются: одинаковое отношение напряжения и коэффициент поворота, одинаковый процентный импеданс, одинаковый рейтинг KVA, одинаковое положение переключателя переплета.

Условиями обязательных условий являются: одинаковый сдвиг по углу фазы, одна и та же полярность, одна и та же фазовая последовательность и одинаковая частота. Когда удобные условия не выполняются, возможна параллельная работа, но не оптимальная.

1. То же соотношение между коэффициентом пропорциональности и коэффициентом поворота (на каждом кране)

Если параллельно подключенные трансформаторы имеют несколько разные отношения напряжения, то из-за неравенства индуцированных э.д.с. во вторичных обмотках циркулирующий ток будет протекать в контуре, образованном вторичными обмотками в состоянии без нагрузки, что может быть намного больше чем нормальный ток холостого хода.

Ток будет довольно высоким, так как импеданс утечки низкий. Когда загружаются вторичные обмотки, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию приводить к неравномерной нагрузке на два трансформатора, и может быть невозможно взять полную нагрузку от этой группы из двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может перегрузить).

Если два трансформатора с разным отношением напряжения соединены параллельно с одним и тем же основным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях.

Теперь, когда вторичный из этих трансформаторов подключен к одной шине, будет циркулирующий ток между вторичными и, следовательно, между праймериями. Поскольку внутренний импеданс трансформатора мал, небольшая разность напряжений может вызвать достаточно высокий циркулирующий ток, вызывая ненужную дополнительную потерю I ² R.

Оценки как первичных, так и вторичных должны быть одинаковыми. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковый коэффициент поворота, т. Е. Коэффициент трансформации.

2. То же процентное сопротивление и отношение X / R

Если два трансформатора соединены параллельно с одинаковыми импедансами на единицу, они будут в основном разделять нагрузку в рационе своих рейтингов KVA. Здесь Нагрузка в основном равна, потому что возможно иметь два трансформатора с равными импедансами на единицу измерения, но разные отношения X / R. В этом случае ток линии будет меньше суммы токов трансформатора, и объединенная мощность будет соответственно уменьшена.

Разница в соотношении величины реактивного сопротивления с сопротивлением на единицу полного сопротивления приводит к другому фазовому углу токов, переносимых двумя параллельными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода. Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределена трансформаторами.

Ток, совместно используемый двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их рейтингам MVA.

Ток, переносимый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему импедансу.

Из приведенных выше двух утверждений можно сказать, что импеданс параллельных трансформаторов обратно пропорционален их рейтингам MVA. Другими словами, процентное сопротивление или единичные значения импеданса должны быть одинаковыми для всех трансформаторов, работающих параллельно.

При подключении однофазных трансформаторов в трехфазных банках правильное согласование импеданса становится еще более критичным. В дополнение к следующему трем правилам для параллельной работы, также является хорошей практикой попытаться сопоставить отношения X / R трех импедансов трех уровней, чтобы сбалансировать трехфазные выходные напряжения.

Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми значениями KVA подключены в банке Y-Δ, несоответствия импеданса могут вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами

Давайте рассмотрим различные типы корпусов между импедансом, коэффициентом и KVA.

Если однофазные трансформаторы подключены в YY-блоке с изолированной нейтралью, то импеданс намагничивания также должен быть равен омическому основанию.

В противном случае трансформатор, имеющий наибольший импеданс намагничивания, будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его в насыщение.

Случай 1: равный импеданс, коэффициенты и одинаковый кВА

Стандартный метод параллельного подключения трансформаторов должен иметь одинаковые коэффициенты поворота, проценты импедансов и значения кВА. Соединительные трансформаторы параллельно с одними и теми же параметрами приводят к равному распределению нагрузки и не имеют циркуляционных токов в обмотках трансформатора.

Пример Подключение параллельных двухпортовых трансформаторов 2000 кВА, 5.75%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота до нагрузки 4000 кВА.

Загрузка на трансформаторы-1 = KVA1 = ((KVA1 /% Z) / ((KVA1 /% Z1) + (KVA2 /% Z2))) X KVAl
кВA1 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА.
Загрузка на трансформаторы-2 = KVA1 = ((KVA2 /% Z) / ((KVA1 /% Z1) + (KVA2 /% Z2))) X KVAl
kVA2 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА
Следовательно, KVA1 = KVA2 = 2000KVA

Случай 2: равные импедансы, коэффициенты и разные кВА

Этот параметр не является общепринятой практикой для новых установок, иногда к одной общей шине подключаются два трансформатора с разными КВА и те же процентные сопротивления. В этой ситуации текущее деление заставляет каждый трансформатор нести свою номинальную нагрузку. Токов циркуляции не будет, потому что напряжения (коэффициенты поворота) одинаковы.

Пример: Подключение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА параллельно, каждый с сопротивлением 5, 75%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, подключенный к общей нагрузке 4000 кВА.

Загрузка на трансформатор-1 = kVA1 = 522 / (522 + 174) x 4000 = 3000 кВА
Погрузка на трансформатор-1 = kVA2 = 174 / (522 + 174) x 4000 = 1000 кВА

Из приведенного выше расчета видно, что разные значения КВА на трансформаторах, соединенных с одной общей нагрузкой, что токовое деление заставляет каждый трансформатор загружаться только до его значения кВА. Ключ здесь в том, что процентное сопротивление одинаково.

Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

В основном используется этот параметр для повышения мощности мощности установки путем параллельного подключения существующих трансформаторов, имеющих одинаковый рейтинг кВА, но с разным процентным сопротивлением.

Это обычное явление, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с теми же параметрами.

Нам нужно понять, что ток делит обратные пропорции на импедансы, а больший ток течет через меньший импеданс. Таким образом, трансформатор с более низким процентом импеданса может быть перегружен при большой нагрузке, в то время как другой более высокопроцентный импедансный трансформатор будет слегка загружен.

Пример Два трансформатора 2000 кВА параллельно, один с сопротивлением 5, 75%, а другой с импедансом 4%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, подключенный к общей нагрузке 3500 кВА.

Загрузка на трансформатор-1 = kVA1 = 348 / (348 + 500) x 3500 = 1436 кВА
Загрузка на трансформатор-2 = кВА2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА

Можно видеть, что, поскольку импедансы трансформатора не совпадают, они не могут быть загружены в их комбинированный рейтинг кВА. Разделение нагрузки между трансформаторами не равно. При нагрузке ниже номинальной нагрузки кВА 4% -ный импедансный трансформатор перегружен на 3, 2%, а трансформатор импеданса 5, 75% — на 72%.

Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты KVA

Эта особенность трансформаторов редко использовалась в промышленных и коммерческих объектах, соединенных с одной общей шиной с разным кВА и неравномерным сопротивлением. Однако может быть, что одна ситуация, когда две односторонние подстанции могут быть связаны друг с другом посредством шины или кабелей, чтобы обеспечить лучшую поддержку напряжения при запуске большой нагрузки.

Если процентное сопротивление и значения kVA различны, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.

Пример Два трансформатора параллельно с одним 3000 кВА (кВА1) с импедансом 5, 75%, а другой 1000 кВА (кВА2) с импедансом 4%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, соединенный с общей нагрузкой 3500 кВА.

Загрузка на трансформатор-1 = kVA1 = 522 / (522 + 250) x 3500 = 2366 кВА
Погрузка на трансформатор-2 = kVA2 = 250 / (522 + 250) x 3500 = 1134 кВА

Поскольку процентное сопротивление меньше в трансформаторе 1000 кВА, оно перегружено с меньшей суммой номинальной нагрузки.

Случай 5: равный импеданс и неодинаковые коэффициенты KVA

Небольшие различия в напряжении вызывают большое количество тока для циркуляции. Важно отметить, что параллельные трансформаторы всегда должны находиться на одном и том же контакте. Циркуляционный ток полностью не зависит от нагрузки и нагрузки. Если трансформаторы будут полностью загружены, произойдет значительный перегрев из-за циркулирующих токов.

Точка, которая должна быть Помните, что циркулирующие токи не текут на линии, они не могут быть измерены, если оборудование мониторинга находится выше или ниже по течению от общих точек соединения.

Пример Два трансформатора мощностью 2000 кВА, соединенные параллельно, каждый с сопротивлением 5, 75%, одно и то же отношение X / R (8), трансформатор 1 с отводом регулируется на 2, 5% от номинала, а трансформатор 2 — с номинальным. Каков процентный циркулирующий ток (% IC)

% Z1 = 5, 75, поэтому% R ‘=% Z1 / √ ((X / R) 2 + 1)) = 5, 75 / √ ((8) 2 + 1) = 0, 713
% R1 =% R2 = 0, 713
% X1 =% R x (X / R) =% X1 =% X2 = 0, 713 x 8 = 5, 7
Пусть% e = разность в отношении напряжения, выраженная в процентах от нормали и k = kVA1 / kVA2
Циркулирующий ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
% IC = 2, 5X100 / √ (0, 713 + (2000/2000) X0, 713) 2 + (5, 7 + (2000/2000) X5, 7) 2
% IC = 250 / 11, 7 = 21, 7

Ток циркуляции составляет 21, 7% от тока полной нагрузки .

Случай 6: Неравный импеданс, KVA и различные коэффициенты

Этот тип параметров вряд ли будет практически осуществим. Если оба отношения и импеданс различны, то циркулирующий ток (из-за неравного отношения) должен сочетаться с долей каждого трансформатора тока нагрузки для получения фактического общего тока в каждом блоке.

Для единичного коэффициента мощности 10% оборотов (из-за неравных коэффициентов поворота) приводит к полному проценту от общего тока. При меньших коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.

Пример Два трансформатора, подключенных параллельно, 2000 кВА с импедансом 5, 75%, отношение X / R 8, 1000 кВА2 с импедансом 4%, отношение X / R 5, 2000 кВА1 с отводом, отрегулированным на 2, 5% от номинала и 1000 кВА2,,

% Z1 = 5, 75, поэтому% R ‘=% Z1 / √ ((X / R) 2 + 1)) = 5, 75 / √ ((8) 2 + 1) = 0, 713
% X1 =% R x (X / R) = 0, 713 x 8 = 5, 7
% Z2 = 4, поэтому% R2 =% Z2 / √ ((X / R) 2 + 1)) = 4 / √ ((5) 2 + 1) = 0, 784
% X2 =% R x (X / R) = 0, 784 x 5 = 3, 92
Пусть% e = разность в отношении напряжения, выраженная в процентах от нормали и k = kVA1 / kVA2
Циркулирующий ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
% IC = 2, 5X100 / √ (0, 713 + (2000/2000) X0, 713) 2 + (5, 7 + (2000/2000) X5, 7) 2
% IC = 250 / 13, 73 = 18, 21.

Циркуляционный ток составляет 18, 21% от тока полной нагрузки .

3. Одинаковая полярность

Полярность трансформатора означает мгновенное направление индуцированной э.д.с. вторичной. Если мгновенные направления индуцированной вторичной э.д.с. в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда одна и та же входная мощность подается на оба трансформатора, считается, что трансформаторы находятся в противоположной полярности.

Трансформаторы должны быть надлежащим образом связаны с их полярностью. Если они связаны с неправильной полярностью, то два ЭДС, вызванные во вторичных обмотках, которые находятся параллельно, будут действовать вместе в локальной вторичной цепи и создавать короткое замыкание.

Полярность всех трансформаторов, работающих параллельно, должна быть одинаковой, в противном случае, огромным потоком циркулирующего тока в трансформаторе, но от этих трансформаторов не будет загружаться никакая нагрузка.

Если мгновенные направления индуцированной вторичной ЭДС в двух трансформаторах одинаковы, когда одна и та же входная мощность подается на оба трансформатора, считается, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.

4. Одинаковая последовательность фаз

Последовательность фаз линейных напряжений обоих трансформаторов должна быть одинаковой для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неверна, в каждом цикле каждая пара фаз будет закорочена.

Это условие должно строго соблюдаться для параллельной работы трансформаторов.

5. Такой же сдвиг фазового угла (нулевое смещение по фазе между напряжениями вторичной линии)

Обмотки трансформатора могут быть соединены различными способами, которые создают разные величины и фазовые смещения вторичного напряжения. Все трансформаторные соединения могут быть разделены на отдельные группы векторов.

Группа 1: смещение нулевой фазы (Yy0, Dd0, Dz0)
Группа 2: смещение фазы на 180 ° (Yy6, Dd6, Dz6)
Группа 3: фазовое смещение -30 ° (Yd1, Dy1, Yz1)
Группа 4: фазовое смещение + 30 ° (Yd11, Dy11, Yz11)

Для того чтобы иметь нулевое относительное смещение фаз вторичных напряжений боковой линии, трансформаторы, принадлежащие к одной и той же группе, могут быть параллельны. Например, два трансформатора с соединениями Yd1 и Dy1 могут быть параллельны.

Трансформаторы групп 1 и 2 могут быть соединены только с трансформаторами собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 могут быть параллельны обращением фазовой последовательности одного из них. Например, трансформатор с соединением Yd1 1 (группа 4) может быть параллелен тому, что имеет соединение Dy1 (группа 3) путем изменения последовательности фаз как первичных, так и вторичных клемм трансформатора Dy1.

Мы можем только параллельны Dy1 и Dy11, пересекая две входящие фазы и те же две исходящие фазы на одном из трансформаторов, поэтому, если у нас есть трансформатор DY11, мы можем пересечь фазы B & C на первичной и вторичной основе, чтобы изменить фазовый сдвиг +30 градусов в сдвиг -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные точки выше выполнены.

6. Те же рейтинги KVA

Если два или более трансформатора подключены параллельно, то распределение нагрузки% между ними соответствует их рейтингу. Если все имеют одинаковый рейтинг, они будут иметь равные нагрузки

Трансформаторы с неравными значениями кВА будут обладать нагрузкой практически (но не точно) пропорционально их номинальным значениям, при условии, что отношения напряжения идентичны, а процентные импедансы (по их собственному значению кВА) идентичны или почти в этом случае обычно доступно 90% от суммы двух рейтингов.

Рекомендуется, чтобы трансформаторы, номинальные кВА которых отличаются более чем на 2: 1, не должны работать постоянно параллельно.

Трансформаторы, имеющие разные номиналы kva, могут работать параллельно, с распределением нагрузки, так что каждый трансформатор несет пропорциональную долю от общей нагрузки. Для достижения точного разделения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым коэффициентом поворота и что процентное сопротивление всех трансформаторов равны, когда каждый процент выражается на основании kva соответствующего трансформатора. Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реагенту во всех трансформаторах было равным.

Для удовлетворительной работы оборотный ток для любых комбинаций отношений и импеданса, вероятно, не должен превышать десяти процентов от номинального тока полной нагрузки меньшего блока.

7. Идентичный переключатель и его работа

Единственный важный момент, который следует помнить, это переключатели смены переключателей, которые должны быть в одинаковом положении для всех трех трансформаторов, и должны проверить и подтвердить, что вторичные напряжения одинаковы.

Когда необходимо заменить напряжение, все три переключателя переключения должны работать одинаково для всех трансформаторов. Настройки OL SF6 также должны быть идентичными. Если подстанция работает в режиме полной нагрузки, отключение одного трансформатора может вызвать каскадное отключение всех трех трансформаторов.

В трансформаторах Выходное напряжение может управляться либо с помощью переключателя отключения цепи (ручное изменение направления), либо с помощью переключателя Tap-переключателя нагрузки (OLTC) (автоматическое изменение).

В трансформаторе с OLTC это замкнутая система со следующими компонентами:

1. AVR (автоматический регулятор напряжения) — электронное программируемое устройство). С помощью этого AVR мы можем установить выходное напряжение трансформаторов. Выходное напряжение трансформатора подается в AVR через панель LT. AVR сравнивает напряжение SET и выходное напряжение и подает сигналы ошибки, если они есть, в OLTC через панель RTCC для переключения контактов. Этот AVR монтируется в RTCC.

2. RTCC (Remote Tap Changing Cubicle) — это панель, состоящая из AVR, дисплея для позиции Tap, напряжения и светодиодов для реле Raise и Lower of Taps, селекторных переключателей для автоматического выбора вручную

В AUTO MODE напряжение контролируется AVR. В ручном режиме оператор может увеличивать / уменьшать напряжение, вручную изменяя краны через кнопку в RTCC.

3. OLTC монтируется на трансформаторе. Он состоит из двигателя, управляемого RTCC, который изменяет краны в трансформаторах.

Оба трансформатора должны иметь одинаковое соотношение напряжения на всех кранах, и когда вы параллельно управляете трансформаторами, он должен работать как одно и то же положение крана. Если у нас есть OLTC с панелью RTCC, один RTCC должен работать как главный, а другой должен работать как последователь, чтобы поддерживать одинаковые позиции крана трансформатора.

Тем не менее, циркулирующий ток может проходить между этими двумя резервуарами, если импедансы двух трансформаторов различны или если краны устройства переключения РПН (OLTC) временно не согласованы из-за механической задержки. Ток циркуляции может привести к неисправности реле защиты.

Связанные электрические направляющие и изделия

Принцип выбора и применения трансформатора тока — трансформатор тока — Новости

Принцип выбора и применения трансформатора тока

1, номинальное первичное напряжение и ток

Номинальное первичное напряжение трансформатора тока должно быть равно или больше номинального первичного напряжения цепи, а уровень изоляции должен соответствовать соответствующим стандартам.

Номинальный первичный ток (Ipn) трансформатора тока должен выбираться в соответствии с номинальным током или максимальным рабочим током основного оборудования и должен выдерживать номинальный непрерывный тепловой ток (Icth) схемы, (Ith) и динамический стабильный ток (Idyn).

В то же время выбор номинального первичного тока должен приводить к тому, что два тока в условиях номинального расхода будут работать при нормальном режиме работы и коротком замыкании и отвечают требованиям избирательности и точности установочного значения устройства защиты цепи или требование измерения и точность измерений.

Стандартными значениями номинального первичного тока (Ipn) являются: 10, 12,5, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 и их десятичный множитель или десятичный.

2.1 рассчитано на два тока

Токовый трансформатор с номинальным током (Isn) имеет два типа: 1A и 5A. Для новых электростанций и подстанций номинальный трансформатор тока, рассчитанный два раза на всех уровнях напряжения, должен быть 1А для уменьшения двух нагрузок трансформатора тока, участок двух кабелей может быть уменьшен, а инвестиции сохранены. Например, когда исходный трансформатор тока, используемый в проекте расширения, равен 5 А, номинальный ток равен 5 А.

Трансформатор тока на заводской станции оценивается в два раза по току, а 1А и 5А допускаются одновременно. Однако такое же значение тока обычно принимается для номинального двух тока трансформатора тока при одинаковом уровне напряжения.

2.2 двухкратная загрузка

Доступный импеданс трансформатора тока двух нагрузок — Zb (омега) или мощность Sb (VA). Связь между ними

Когда трансформатор тока рассчитан на два тока Isn 5A, значение Sb = 25Zb, когда трансформатор тока рассчитан на два текущих Isn 1A, Sb = Zb.

Точность трансформатора тока и допустимый предельный ток связаны с двумя нагрузками. Необходимо разумно выбрать номинальное значение двух нагрузок и провести соответствующую проверку.

Из-за широкого применения электронных приборов и защиты ретранслятора микрокомпьютера широко используется номинальный ток 2 трансформатора 1A, а также защита и контроль локальных и других факторов. Нагрузка двух контуров значительно снижается, и соответствующие две нагрузки трансформатора тока также должны выбирать более низкий рейтинг, чтобы снизить стоимость и улучшить ее структуру и производительность. Например, используется инвертированная структура.

Два значения нагрузки трансформатора тока (Sbn, выраженные в VA) могут быть выбраны в соответствии с требованиями 2.5, 5, 7.5, 10, 15, 20, 30 и 40 ВА. В некоторых особых случаях можно использовать более крупные оценки.

Краткое введение технических характеристик 3-х трансформаторов тока

В качестве измерительного прибора, измерительного устройства и источника тока для релейной защиты трансформатор тока делится на уровень измерения и уровень защиты в соответствии с его основными функциями.

4 защитный трансформатор тока

Классификация защитных трансформаторов тока 4.1

Защитный трансформатор тока разделен на две основные категории:

(1) трансформатор тока P (защищенный P). Включая классы PR и PX. Предел точности такого трансформатора тока определяется составной ошибкой или точкой перегиба возбуждающей характеристики, когда первичный ток является устойчивым симметричным током.

Класс защиты трансформатора тока класса защиты трансформатора тока класса P

Токовый предельный трансформатор, который определяется как составная ошибка (с) при установившемся симметричном первичном токе, не ограничивается остаточным магнетизмом.

Класс PR защищенный трансформатор тока защитный ток трансформатор класс PR

Коэффициент остаточного тока имеет трансформатор тока с заданным пределом. В некоторых случаях также можно указать постоянное значение двух времени цикла и / или предел сопротивления двух обмоток.

Класс PX защищенный трансформатор тока трансформатор тока класса PX

Низкий трансформатор тока утечки достаточен для определения характеристик трансформатора тока, когда известны две характеристики возбуждения, два сопротивления обмотки, два сопротивления нагрузки и отношение количества оборотов.

1) уровень точности трансформаторов тока P и PR обозначается как процент максимально допустимых составных ошибок при номинальном точном пределе первичного тока, а стандартный уровень точности — 5P, 10P, 5PR и 10PR.

2) ошибки тока и фазы и составные ошибки трансформаторов тока класса P и класса PR при номинальной частоте и номинальной нагрузке не должны превышать пределов, указанных в таблице 4-1.

Таблица 4-1. Пределы погрешности трансформаторов тока класса P и PR

3) остаточный магнитный коэффициент трансформатора тока класса PR должен быть меньше 10%. В некоторых случаях для ограничения составной погрешности следует указывать два значения постоянной времени Ts.

4) основная цепь генератора или трансформатора, линия 220 кВ и выше должны использовать трансформатор тока 5P или 5PR класса с малой сложной ошибкой (искажение малых волн). Трансформаторы тока класса 10P или 10PR могут использоваться в других цепях.

5) защитные трансформаторы тока класса P и PR могут удовлетворять требованию составной погрешности. Коэффициент предельной точности Kalf обычно является желательным для 5, 10, 15, 20, 30 и 40.

(2) трансформатор тока TP (TP означает переходную защиту). Точный предел этого типа трансформатора тока определяется с учетом периодических и непериодических составляющих первичного тока и максимальной ошибки заданного переходного рабочего цикла. Этот тип трансформатора тока подходит для рассмотрения переходного эффекта непериодических компонентов в токе короткого замыкания.

Класс TP защищенный трансформатор тока трансформатор класса ТТ

Защитный трансформатор тока, который удовлетворяет переходным требованиям к току короткого замыкания с непериодическими компонентами. Трансформаторы тока класса ТТ подразделяются на следующие уровни и определяются следующим образом:

Класс TPS: малый магнитный трансформатор тока утечки, производительность которого определяется двумя характеристиками возбуждения и предельным значением ошибки коэффициента поворота. Нет предела остаточному состоянию.

Класс TPX: предел точности указан как пиковая мгновенная ошибка в указанном переходном рабочем цикле. Нет предела остаточному состоянию.

Класс TPY: предел точности указан как пиковая мгновенная ошибка в указанном переходном рабочем цикле. Остаток не превышает 10% от магнитного потока насыщения.

Уровень TPZ: предел точности определяется как максимальная мгновенная ошибка переменного тока с максимальным смещением постоянного тока при заданной постоянной времени цикла. Не существует предела ошибки компонента DC. Рестанцирование можно фактически игнорировать.

Выбор типа трансформатора тока защиты 4.2

(1) 330kV ~ 1000kV, защита высокого напряжения от 330 кВ до 1000 кВ и 300 МВт и выше дифференциальная защита трансформатора трансформатора трансформатора, поскольку постоянная постоянная системы больше, переходное насыщение трансформатора тока является серьезным, что приводит к серьезному последствиями неправильной работы или отказа от защиты. Поэтому выбранный трансформатор тока должен обеспечить отсутствие переходного насыщения в фактическом цикле работы короткого замыкания, то есть переходная ошибка не превышает указанное значение. Обычно используется трансформатор типа TP.

(2) защита системы 220 кВ, защита от перегрузки трансформатора высокого напряжения на стороне 220 кВ, трансформаторный трансформатор мощностью от 100 до 200 МВт и трансформатор тока, используемый для дифференциальной защиты двигателя большой емкости, проблема переходного насыщения и его влияние относительно светлое, могут быть рассчитаны в соответствии с установившимся коротким замыканием -контуры и уменьшить возможную насыщенность переходных процессов. Существует достаточная надбавка за маржу. Обычно выбираются трансформаторы тока P, PR и PX. Класс PR может ограничить влияние остатков, и его можно широко использовать, когда доступны условия. Чтобы рассмотреть переходный эффект, необходимо улучшить точный предельный коэффициент Kalf выбранного трансформатора тока, и данный коэффициент переходного процесса Ks = Kalf / Kpcf должен определяться в соответствии с опытом применения и эксплуатации.

1) коэффициент переходных процессов для внешних неисправностей от 100 МВт до 200 МВт генераторного трансформатора должен быть не ниже 10.

2) коэффициент переходного процесса системы 220 кВ не должен быть ниже 2. См. Правила IEEE Std C37.110-1996.

(3) трансформатор тока, используемый для защиты системы под напряжением 110 кВ и ниже, обычно выбирается в соответствии с условием стационарного состояния, и используется взаимный индуктор типа P.

(4) выбор трансформатора тока, используемого в дифференциальной защите высокого напряжения шины, ток короткого замыкания очень большой в случае сбоя шины, а разность тока каждого трансформатора может быть очень большой, когда короткое замыкание внешнего короткого замыкания. Даже если на каждой стороне выбраны трансформаторы тока с одинаковыми характеристиками, степень переходного насыщения может быть очень непоследовательной. По этой причине дифференциальная защита сборных шин имеет возможность насыщения переходного трансформатора. В инженерных приложениях подходящие трансформаторы могут быть выбраны в соответствии с требованиями постоянного тока короткого замыкания или защитных устройств.

(5) трансформатор защиты заземления для системы без прямого заземления может принимать фильтр нулевой последовательности, специальный тип кабеля или трансформатор тока нулевой последовательности типа шины, который состоит из трехфазного трансформатора тока.

(6) применение трансформатора тока PR

Трансформатор тока PR представляет собой защитный трансформатор тока с коэффициентом остаточного воздействия менее 10% при симметричном первичном токе стационарного состояния. Другие характерные параметры такие же, как и для трансформатора тока типа Р. Тип трансформатора тока имеет небольшой воздушный зазор на железном сердечнике для обеспечения того, чтобы коэффициент остаточного воздействия составлял менее 10%.

В формулировке директив выбора и расчета трансформатора тока и напряжения трансформатора тока DL / T866-2004, поскольку в то время в Китае нет опыта изготовления трансформаторов тока PR, «трансформатор тока типа PR может быть популяризирован, когда условия доступный «в руководящем положении 6. 2.2.3.

В двадцать первом номере журнала «Автоматизация энергетики» в 2007 году Цзин Минхуй опубликовал «анализ и контрмеры по причине насыщения трансформаторов тока типа P» в выпуске журнала «Автоматизация электроснабжения» 2007 года. Ввиду неправильной работы продольной дифференциальной защиты линии электропередачи напряжением 3 220 кВ в реальной энергосистеме с 2006 года, остаточная трансформация тока на одном конце линии производится путем анализа трансформатора тока. Трансформатор тока насыщен, а трансформатор тока не насыщен на другом конце линии, так что дифференциальный ток вызывает защитное действие, когда неисправность выходит за пределы области. Поэтому предлагается изменить правило 6.2.2.3 DL / T866-2004 6.2.2.3, чтобы «рекомендовать использование трансформатора тока типа PR».

В настоящее время многие отечественные трансформаторы тока уже создали опыт производства трансформатора тока TPY с воздушным зазором, поэтому возможно изготовление трансформатора тока типа PR. Вышеуказанные предложения являются разумными и выполнимыми. Целесообразно обеспечить безопасную и стабильную работу силовой сети и предотвратить насыщение трансформатора тока из-за остаточного тока трансформатора тока. Неправильная работа защиты направлена на улучшение правильной скорости защиты. Поэтому рекомендуется использовать трансформаторы тока класса PR в новых и расширенных электростанциях и проектах подстанций. Предполагается, что применение в системах 220 кВ и 110 кВ с дифференциальной защитой от тока и дистанционной защитой должно быть популяризировано, а затем распространено на другие системы оценки напряжения.

5 тип трансформатора тока для измерения и измерения

Приведены технические требования к проектированию системы учета электрической энергии DL / T5202-2004 и технические характеристики для проектирования электрических приборов измерения электрической энергии и электрической энергии DL / T5137-2001. Трансформаторы тока, используемые для измерения и измерения, составляют 0,2S, 0,5 с и 0,2,0,5,1 соответственно.

Выбор 6 переменных параметров трансформатора тока

Трансформатор тока с переменным током: в трансформаторе тока трансформатор тока с различными коэффициентами тока получается путем использования последовательного или параллельного соединения каждой секции первичной обмотки или / или метода использования двух намотки. Когда трансформатор тока имеет несколько двух обмоток, а номинальный коэффициент тока двух обмоток отличается, он также называется трансформатором тока трансформатора трансформатора. Текущее соотношение уровня измерения и уровня защиты может быть разным.

(1) серия и параллельный режим первичных обмоток

Двухкратное соотношение тока можно получить с помощью первичной обмотки в последовательном или параллельном режиме. Пример: 2×600 / 5A: первичная обмотка составляет 600 / 5A при последовательном соединении, а первичная обмотка — 1200 / 5A при параллельном подключении. Он обычно используется для трансформаторов тока с уровнями напряжения 66 кВ и выше. Для уровня напряжения 35 кВ и ниже он редко используется из-за сложности компоновки структуры продукта.

(2) два режима обмотки

Два изгибающих отвода могут быть использованы в теории любой части между концами обмоток, обычно посередине, а два намоточных отвода используются только при измерении трансформатора тока. Уровень защиты снижается на коэффициент тока, полученный краном. Поэтому на этапе защиты обычно не используется два режима нарезания резьбы для достижения меньшего коэффициента тока.

(3) параллельное соединение серии первичной обмотки и два режима намотки обмотки одновременно:

В то же время для получения более точных коэффициентов можно использовать ряд параллельных и двух намоточных отводов.

(4) трансформатор тока с последовательным параллельным соединением с первичной обмоткой должен учитывать установившиеся характеристики тока короткого замыкания.

Динамический ток стабилизации первичной обмотки почти в два раза меньше, чем в параллельном режиме. Другими словами, динамический ток устойчивости первичной обмотки в два раза больше, чем у последовательного соединения. Поэтому характеристики стабильности короткого замыкания трансформатора тока должны определяться на основе характеристик серийного режима первичной обмотки при определении характеристик короткого замыкания трансформатора тока.

Режим двух обмоток не зависит от динамической и термической стабильности продукта, но он связан с плотностью тока двух обмоток. Необходимо обеспечить, чтобы плотность тока двух обмоток составляла не более 180А / мм2 (медный провод) при номинальном коротком тепловом токе; 120A / мм2 (алюминиевая проволока).

Для трансформатора тока с двумя обмотками необходимо учитывать выходную мощность.

Выходная мощность S1 двух намоточных отводов (значение крана K, K — целое число в пределах 10), а номинальная выходная мощность Sn при полном обороте — это:

Пример: в 1/2 крана, S1 = 1/4 полного оборота. Выходная мощность общего крана определяется верхним уровнем. Фактически, продукт можно сделать больше, чем рассчитанное значение (конкретная выходная емкость должна быть согласована между пользователем и производителем).

7 измерительный трансформатор тока уровня S

0.2S и 0.5S — трансформаторы тока специального назначения. При подключении к счетчику ватт-часов с большой нагрузкой (более 4 раз и выше измерителя перегрузки) измерительный ток трансформатора тока может быть измерен между 50 мА и 6 А (т. Е. Определенный ток от 1% до 120% от номинального тока 5А ). В точках измерения должны использоваться трансформаторы тока класса 0.2S и 0.5S.

Из «пределов погрешности трансформаторов тока с S и уровнями общего дозирования»

Add: No.38 South Taoyuan Road, Yaozhuang Town, Jiashan County, Jiaxing, провинция Чжэцзян, Китай
Контактное лицо: Elva Zhuang & Sunny Ni
Тел: + 86-573-84775555
Факс: + 86-573-84776699
Телефон: + 86-13732570078
E-mail: [email protected]
sunny. [email protected]

Параллельные операции трансформаторов — javatpoint

Когда мы подключаем первичные обмотки двух трансформаторов к общему напряжению питания, а вторичные обмотки обоих трансформаторов к общей нагрузке, такой тип соединения трансформатора называется параллельной работой трансформаторов .

Причины параллельной работы

Причины для параллельной работы трансформаторов следующие:

Это экономичный метод, поскольку один большой трансформатор неэкономичен для большой нагрузки.
Если трансформаторы соединены параллельно, нам требуется дополнительная нагрузка, тогда мы можем расширить систему, добавив больше трансформаторов в будущем.
Параллельная работа уменьшает объем подстанции при подключении трансформаторов стандартных размеров.
Параллельное соединение максимально увеличивает доступность системы электропитания, поскольку мы можем отключить любую систему для проведения технического обслуживания, не влияя на производительность других систем.

Параллельные однофазные трансформаторы:

На приведенной ниже схеме показана принципиальная схема двух трансформаторов А и В, соединенных параллельно.

Лет,

a ₁ = коэффициент трансформации трансформатора A
a ₂ = коэффициент трансформации трансформатора B
Z _A = эквивалентное полное сопротивление трансформатора A относительно вторичной обмотки.
Z _B = эквивалентное полное сопротивление трансформатора B относительно вторичной обмотки.
Z _L = полное сопротивление нагрузки на вторичной стороне.
I _A = ток, подаваемый на нагрузку вторичной обмоткой трансформатора A.
I _B = ток, подаваемый на нагрузку вторичной обмоткой трансформатора B.
В _L = вторичное напряжение нагрузки.
I _L = ток нагрузки

Рис. Два однофазных трансформатора, включенных параллельно.

KCL,

I _A +I _B =I _L

ПО КВЛ,

Решив два уравнения выше, мы получим

Каждый из этих токов состоит из двух компонентов; первая составляющая представляет собой долю трансформатора в токе нагрузки, а вторая составляющая представляет собой циркулирующий ток во вторичных обмотках.

Блуждающие токи имеют следующие нежелательные эффекты:

Увеличивают потери меди.
Они перегружают один трансформатор и снижают допустимую нагрузку кВА.

Условия для параллельной работы однофазных трансформаторов:

Необходимые условия

Трансформаторы должны иметь одинаковую полярность.
Трансформаторы должны иметь одинаковое передаточное число.

Желательные условия

Напряжения при полной нагрузке на внутреннем сопротивлении трансформаторов должны быть одинаковыми.
Отношения сопротивлений их обмоток к реактивным сопротивлениям должны быть одинаковыми для обоих трансформаторов. Это условие гарантирует, что оба трансформатора работают с одинаковым коэффициентом мощности, таким образом, разделяя активную мощность и реактивные вольтамперные напряжения в соответствии с их номиналами.

Трехфазные трансформаторы, включенные параллельно

Условия правильной параллельной работы однофазных трансформаторов следующие:

Полярность трансформаторов должна быть одинаковой.
Идентичные номиналы первичного и вторичного напряжения.
Полное сопротивление обратно пропорционально номинальной мощности в кВА.
Идентичные отношения X/R в импедансах трансформатора.

Условия для параллельной работы однофазного и трехфазного трансформатора такие же, но со следующими дополнениями:

Чередование фаз трансформаторов должно быть одинаковым.
Первичное и вторичное напряжения всех параллельно соединенных трансформаторов должны иметь одинаковый фазовый сдвиг.

ПРИМЕЧАНИЕ. В условиях недостаточно сбалансированной нагрузки расчеты трехфазного трансформатора выполняются для каждой фазы. Однако предпочтительнее выполнять расчеты для каждой единицы, особенно в случаях, когда первичное и вторичное соединения различны.

Принципы параллельного соединения трансформаторов (1)

Введение

Для питания нагрузки, превышающей номинальную мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть соединены параллельно с существующим трансформатором. Трансформаторы включаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность.

Принципы параллельного соединения трансформаторов (часть 1)

При параллельной работе надежность повышается по сравнению с одним большим блоком.

Стоимость запасных частей меньше, если два трансформатора соединены параллельно. Обычно экономичнее установить параллельно еще один трансформатор вместо замены существующего трансформатора одним блоком большего размера.

Стоимость запасного блока в случае двух параллельных трансформаторов (одинаковой мощности) также ниже, чем у одного большого трансформатора. Кроме того, предпочтительнее иметь параллельный трансформатор по причине надежности.

С помощью этого по крайней мере половина нагрузки может питаться от одного трансформатора, выведенного из эксплуатации .

Условия для параллельной работы трансформатора

При параллельном соединении трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки.

Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:

Одинаковое напряжение и коэффициент трансформации (одинаковое первичное и вторичное напряжение)
Одинаковое процентное сопротивление и соотношение X/R
Идентичное положение переключателя ответвлений
Те же номиналы кВА
Тот же сдвиг угла фазы (группы векторов одинаковые)
Та же номинальная частота
Та же полярность
Та же последовательность фаз

Некоторые из этих условий удобны, а некоторые обязательны.

Удобные условия – это: одинаковый коэффициент напряжения и коэффициент трансформации, тот же импеданс в процентах, тот же номинал кВА, то же положение переключателя ответвлений.

Обязательными условиями условиями являются: одинаковый фазовый сдвиг, одинаковая полярность, одинаковая последовательность фаз и одинаковая частота. При невыполнении удобных условий параллельная работа возможна, но не оптимальна.

1. Одинаковая кратность напряжений и витков (на каждом отводе)

Если параллельно соединенные трансформаторы имеют несколько разные кратности напряжений, то из-за неравенства ЭДС индуктивности во вторичных обмотках будет протекать циркулирующий ток в петля, образованная вторичными обмотками в условиях холостого хода, которая может быть намного больше нормального тока холостого хода.

Ток будет достаточно высоким, так как полное сопротивление утечки низкое. Когда вторичные обмотки нагружены, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравную нагрузку на два трансформатора, и может оказаться невозможным принять полную нагрузку от этой группы двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может быть перегружен).

Если два трансформатора с разным отношением напряжения соединены параллельно с одинаковым первичным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях.

Теперь, когда вторичная обмотка этих трансформаторов подключена к одной и той же шине, между вторичными и, следовательно, между первичными обмотками будет циркулировать ток. Поскольку внутреннее сопротивление трансформатора невелико, небольшая разность напряжений может привести к достаточно высокому циркулирующему току, вызывая ненужные дополнительные потери I ² R.

Рейтинги первичных и вторичных должны быть одинаковыми. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковый коэффициент трансформации i.е. коэффициент трансформации.

2. Одинаковый импеданс в процентах и отношение X/R

Если два трансформатора соединены параллельно с одинаковыми удельными импедансами , они будут в основном делить нагрузку пропорционально их номинальной мощности в кВА. Здесь нагрузка в основном одинаковая, потому что можно иметь два трансформатора с одинаковым импедансом на единицу, но с разными отношениями X/R. В этом случае линейный ток будет меньше суммы токов трансформатора, и суммарная мощность соответственно уменьшится.

Разница в отношении значения реактивного сопротивления к значению сопротивления на единицу импеданса приводит к различному фазовому углу токов, переносимых двумя параллельными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода. Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределяться между трансформаторами.

Ток, разделяемый двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их номинальной мощности в МВА.

Ток, проходящий через эти трансформаторы, обратно пропорционален их внутреннему импедансу.

Из двух приведенных выше утверждений можно сказать, что импеданс параллельно работающих трансформаторов обратно пропорционален их номинальной мощности МВА. Другими словами, импеданс в процентах или на единицу импеданса должен быть одинаковым для всех трансформаторов, работающих параллельно.

При подключении однофазных трансформаторов к трехфазным батареям правильное согласование импедансов становится еще более важным.В дополнение к следованию трем правилам параллельной работы, также рекомендуется попытаться согласовать отношения X/R трех последовательных импедансов, чтобы сохранить баланс трехфазных выходных напряжений.

Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми номиналами кВА подключаются в группу Y-∆, несоответствие импедансов может вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами

Давайте рассмотрим следующие случаи различных типов среди импеданса, коэффициента и кВА.

Если однофазные трансформаторы соединены в группу Y-Y с изолированной нейтралью, то сопротивление намагничивания также должно быть равным на омической основе.

В противном случае трансформатор с наибольшим импедансом намагничивания будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его сердечник к насыщению.

Случай 1: одинаковые импедансы, коэффициенты и одинаковые кВА

Стандартный метод параллельного соединения трансформаторов заключается в том, чтобы иметь одинаковые коэффициенты трансформации, импедансы в процентах и номинальные значения в кВА. Параллельное подключение трансформаторов с одинаковыми параметрами приводит к равному распределению нагрузки и отсутствию блуждающих токов в обмотках трансформатора.

Пример Параллельное соединение двух трансформаторов мощностью 2000 кВА с импедансом 5,75 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, к нагрузке 4000 кВА.

Нагрузка на трансформаторы-1 =KVA1=[( KVA1 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl
кВА1 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА.
Нагрузка на трансформаторы-2 =KVA1=[( KVA2 / %Z) / ((KVA1 / %Z1)+ (KVA2 / %Z2))]X KVAl
кВА2 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА
Следовательно, KVA1=KVA2=2000 кВА

Случай 2: равные импедансы, соотношения и разные кВА

сопротивления подключены к одной общей шине.В этой ситуации разделение тока заставляет каждый трансформатор нести свою номинальную нагрузку. Не будет циркулирующих токов, потому что напряжения (коэффициенты поворота) одинаковы.

Пример Параллельное соединение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА, каждый с импедансом 5,75%, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 4000 кВА.

Нагрузка на трансформатор-1=кВА1 = 522 / (522 + 174) x 4000 = 3000 кВА
Нагрузка на трансформатор-1=кВА2 = 174 / (522 + 174) x 4000 = 1000 кВА

5 Сверху При расчете видно, что разные номиналы кВА на трансформаторах, подключенных к одной общей нагрузке, из-за того, что разделение тока приводит к тому, что каждый трансформатор нагружается только до своего номинала кВА.Ключевым моментом здесь является то, что процентное сопротивление одинаково.

Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

Этот параметр в основном используется для увеличения мощности предприятия путем параллельного подключения существующих трансформаторов, которые имеют одинаковую номинальную мощность в кВА, но с разным полным сопротивлением в процентах.

Это обычное дело, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с теми же параметрами.

Нам нужно понимать, что ток делится обратно пропорционально импедансам, и больший ток течет через меньшее полное сопротивление.Таким образом, трансформатор с более низким сопротивлением может быть перегружен при большой нагрузке, в то время как другой трансформатор с более высоким сопротивлением будет иметь небольшую нагрузку.

Пример Два параллельно подключенных трансформатора мощностью 2000 кВА, один с импедансом 5,75 %, а другой с импедансом 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 3500 кВА.

Загрузка на трансформатор-1 = KVA1 = 348 / (348 + 500) x 3500 = 1436 KVA
нагрузка на трансформатор-2 = KVA2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА

Можно видеть, что, поскольку импедансы трансформаторов в процентах не совпадают, они не могут быть нагружены до их общей номинальной мощности в кВА. Разделение нагрузки между трансформаторами неравномерно. При нагрузке ниже суммарной номинальной кВА трансформатор полного сопротивления 4 % перегружен на 3,2 %, а трансформатор полного сопротивления 5,75 % загружен на 72 %.

Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты кВА

Этот тип трансформаторов редко используется в промышленных и коммерческих объектах, подключенных к одной общей шине с разными кВА и неодинаковыми процентными импедансами. Тем не менее, может возникнуть ситуация, когда две несимметричные подстанции могут быть связаны вместе с помощью шин или кабелей, чтобы обеспечить лучшую поддержку напряжения при запуске большой нагрузки.

Если значения импеданса в процентах и номинальной мощности в кВА различаются, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.

Пример Два параллельных трансформатора: один на 3000 кВА (кВА1) с импедансом 5,75 %, а другой на 1000 кВА (кВА2) с импедансом 4 %, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 3500 кВА.

Нагрузка на трансформатор-1 = кВА1 = 522 / (522 + 250) x 3500 = 2366 кВА
Нагрузка на трансформатор-2 = кВА2 = 250 / (522 + 250) x 3

Так как процент полного сопротивления трансформатора 1000 кВА меньше, он перегружен меньшей номинальной нагрузкой.

Случай 5: Одинаковое полное сопротивление и неравные отношения кВА

Небольшие различия в напряжении вызывают циркуляцию большого тока. Важно отметить, что параллельные трансформаторы всегда должны быть подключены к одному отводу. Циркуляционный ток полностью не зависит от нагрузки и распределения нагрузки. Если трансформаторы полностью загружены, будет значительный перегрев из-за циркулирующих токов.

Точка, которую следует учитывать Помните, что блуждающие токи не протекают по линии, их нельзя измерить, если контрольное оборудование находится выше или ниже общих точек подключения.

Пример Два трансформатора мощностью 2000 кВА, соединенных параллельно, каждый с импедансом 5,75 %, одинаковым отношением X/R (8), трансформатор 1 с отводом, отрегулированным на 2,5 % от номинального значения, и трансформатор 2, отвод которого отрегулирован на номинальное значение. Каков процент циркулирующего тока (%IC)

%Z1 = 5,75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5,75 / √((8)2 + 1) =0,713
%R1 = %R2 = 0,713
%X1 = %R x (X/R)=%X1= %X2= 0,713 x 8 = 5,7
Пусть %e = разница в отношении напряжений, выраженная в процентах нормальный и k = кВА1/ кВА2
Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.
%IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2
%IC = 250/11,7 = 21,7

Циркуляционный ток составляет 21,7% от тока полной нагрузки .

Случай 6: Неравный импеданс, кВА и разные отношения Если и коэффициенты, и импеданс различны, циркулирующий ток (из-за неравного коэффициента) следует объединить с долей каждого трансформатора в токе нагрузки, чтобы получить фактический общий ток в каждом блоке.

При коэффициенте мощности, равном единице, 10 % циркулирующего тока (из-за неравного передаточного числа) составляют лишь полпроцента от общего тока. При более низких коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.

Пример Два трансформатора, соединенные параллельно, 2000 кВА1 с импедансом 5,75 %, коэффициентом X/R 8, 1000 кВА2 с импедансом 4 %, коэффициентом X/R 5, 2000 кВА1 с ступенчатой регулировкой 2,5 % от номинального и 1000 кВА2 отпускается при номинальном значении.

%Z1 = 5,75, поэтому %R’ = %Z1 / √[(X/R)2 + 1)] = 5.75 / √((8)2 + 1)=0,713
%X1= %R x (X/R)=0,713 x 8 = 5,7
%Z2= 4, поэтому %R2 = %Z2 /√ [(X /R)2 + 1)]= 4 / √((5)2 + 1) =0,784
%X2 = %R x (X/R)=0,784 x 5 = 3,92
Пусть %e = разность напряжений коэффициент выражен в процентах от нормального и k = кВА1/ кВА2
Циркуляционный ток %IC = %eX100 / √ (%R1+k%R2)2 + (%Z1+k%Z2)2.
%IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000)X0,713)2 + (5,7 + (2000/2000)X5,7)2
%IC = 250/13.73 = 18,21.

Циркуляционный ток составляет 18,21% от тока полной нагрузки .

3. Та же полярность

Полярность трансформатора означает мгновенное направление ЭДС индукции во вторичной обмотке. Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда одинаковая входная мощность подается на оба трансформатора, говорят, что трансформаторы имеют противоположную полярность.

Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности.Если они соединены с неправильной полярностью, то две ЭДС, индуцируемые во вторичных обмотках, находящихся параллельно, будут действовать вместе во вторичной локальной цепи и вызовут короткое замыкание.

Полярность всех параллельно работающих трансформаторов должна быть одинаковой, в противном случае в трансформаторе будет протекать огромный циркулирующий ток, но от этих трансформаторов не будет питаться нагрузка.

Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, говорят, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.

4. Одинаковая последовательность фаз

Чередование фаз линейных напряжений обоих трансформаторов должно быть одинаковым для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неправильная, в каждом цикле каждая пара фаз будет замыкаться накоротко.

Это условие необходимо строго соблюдать при параллельной работе трансформаторов.

5. Одинаковый фазовый сдвиг (нулевой относительный сдвиг фаз между вторичными линейными напряжениями)

Обмотки трансформатора могут быть соединены различными способами, которые создают различные величины и сдвиги фаз вторичного напряжения.Все соединения трансформатора можно разделить на отдельные векторные группы.

Группа 1: Смещение фазы нуля (Yy0, Dd0, Dz0)
Группа 2: Смещение фазы 180° (Yy6, Dd6, Dz6)
Группа 3: Смещение фазы -30° (Yd1, Dy1, Yz1)
Группа 4: Смещение фаз +30° (Yd11, Dy11, Yz11)

Чтобы иметь нулевой относительный сдвиг фаз вторичных линейных напряжений, трансформаторы, принадлежащие к одной группе, могут быть включены параллельно. Например, два трансформатора с соединениями Yd1 и Dy1 могут быть соединены параллельно.

Трансформаторы групп 1 и 2 могут быть подключены параллельно только с трансформаторами их собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 можно запараллелить, обратив последовательность фаз одного из них. Например, трансформатор с соединением Yd1 1 (группа 4) может быть включен параллельно трансформатору с соединением Dy1 (группа 3) путем изменения последовательности фаз первичной и вторичной клемм трансформатора Dy1.

Мы можем запараллелить только Dy1 и Dy11 путем пересечения двух входящих фаз и тех же двух исходящих фаз на одном из трансформаторов, поэтому, если у нас есть трансформатор DY11, мы можем соединить фазы B и C на первичной и вторичной обмотках, чтобы изменить Фазовый сдвиг +30 градусов превращается в сдвиг -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные пункты, указанные выше, соблюдены.

6.

Одинаковая номинальная мощность в кВА

Если два или более трансформатора подключены параллельно, то процент распределения нагрузки между ними определяется в соответствии с их номинальным значением.Если все они одного номинала, то они будут иметь одинаковую нагрузку

Трансформаторы с разной мощностью кВА будут распределять нагрузку практически (но не точно) пропорционально своим номиналам, при условии, что коэффициенты напряжения идентичны и импедансы в процентах (при их собственных кВА) идентичны или почти идентичны, в этих случаях обычно доступно более 90% суммы двух номиналов.

Не рекомендуется эксплуатировать параллельно параллельно трансформаторы, мощность которых различается более чем в 2:1.

Трансформаторы с различной мощностью в кВА могут работать параллельно с разделением нагрузки таким образом, чтобы каждый трансформатор нес свою пропорциональную долю общей нагрузки. Для достижения точного распределения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым коэффициентом полное сопротивление всех трансформаторов в процентах должно быть равным, когда каждый процент выражается на основе кВА соответствующего трансформатора. Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реактивному во всех трансформаторах было одинаковым.

Для удовлетворительной работы циркулирующий ток при любых сочетаниях коэффициентов и импеданса, вероятно, не должен превышать десяти процентов от номинального тока при полной нагрузке меньшего блока.

7. Идентичный переключатель ответвлений и его работа

Единственным важным моментом, который следует помнить, является то, что переключатели ответвлений должны находиться в одинаковом положении для всех трех трансформаторов и должны проверяться и подтверждаться, что вторичные напряжения одинаковы.

Когда необходимо изменить отвод напряжения, все три переключателя ответвлений должны работать одинаково для всех трансформаторов.Настройки OL SF6 также должны быть идентичными. Если подстанция работает с полной нагрузкой, отключение одного трансформатора может привести к каскадному отключению всех трех трансформаторов.

В трансформаторах Выходное напряжение может регулироваться либо переключателем ответвлений без цепи (ручное переключение ответвлений), либо переключателем ответвлений под нагрузкой-РПН (автоматическое переключение).

В трансформаторе с устройством РПН это замкнутая система со следующими компонентами:

1. АРН (автоматический регулятор напряжения) – электронное программируемое устройство).С помощью этого AVR мы можем установить выходное напряжение трансформаторов. Выходное напряжение трансформатора подается на АРН через панель LT. АРН сравнивает заданное напряжение и выходное напряжение и подает сигналы об ошибках, если таковые имеются, на устройство РПН через панель RTCC для переключения ответвлений. Этот AVR установлен в RTCC.

2. RTCC (ячейка удаленного переключения отводов) — это панель, состоящая из AVR, дисплея для положения отводов, напряжения и светодиодов для реле подъема и опускания отводов, селекторных переключателей для автоматического ручного выбора… В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ напряжение контролируется АРН.В ручном режиме оператор может увеличивать/уменьшать напряжение, изменяя отводы вручную с помощью кнопки в RTCC.

3. РПН монтируется на трансформаторе – Состоит из двигателя, управляемого RTCC, который меняет ответвления в трансформаторах.

Оба трансформатора должны иметь одинаковый коэффициент напряжения на всех ответвлениях, и при параллельном подключении трансформаторов они должны работать с одним и тем же положением ответвлений. Если у нас есть РПН с панелью RTCC, один RTCC должен работать как ведущий, а другой должен работать как ведомый, чтобы поддерживать одинаковые положения отводов трансформатора.

Однако циркулирующий ток может протекать между двумя резервуарами, если импедансы двух трансформаторов различаются или если отводы устройства РПН временно не совпадают из-за механической задержки. Циркуляционный ток может вызвать неисправность реле защиты.

Ссылки

Сэй, М.Г. Производительность и конструкция машин переменного тока.
Руководство по применению, Загрузка трансформатора, Нэшвилл, Теннесси, США.
Торо, В.Д. Принципы электротехники.
Стивенсон, В. Д. Элементы анализа энергосистемы.
MIT Press, Магнитные цепи и трансформаторы, John Wiley and Sons.

Параллельная работа трансформаторов | Electrical4U

Почему требуется параллельная работа трансформаторов?

Экономичнее устанавливать несколько трансформаторов меньшего номинала параллельно , чем устанавливать электрические силовые трансформаторы большего номинала.В основном это имеет следующие преимущества:

Максимальный КПД системы электроснабжения:
Как правило, силовой трансформатор обеспечивает максимальную эффективность при полной нагрузке. Если мы запустим количество трансформаторов параллельно , мы сможем включить только те трансформаторы, которые удовлетворят общую потребность, работая ближе к полной номинальной нагрузке на это время. Когда нагрузка увеличивается, мы не можем переключать ни один другой трансформатор, подключенный параллельно, чтобы удовлетворить общую потребность. Таким образом, мы можем запустить систему с максимальной эффективностью.
Для обеспечения максимальной доступности системы электроснабжения:
Если несколько трансформаторов работают параллельно, мы можем отключить любой из них для проведения технического обслуживания. Остальные параллельных трансформатора в системе будут обслуживать нагрузку без полного отключения питания.
Для обеспечения максимальной надежности энергосистемы:
Если какой-либо из трансформаторов, работающих параллельно, отключается из-за неисправности других параллельных трансформаторов система будет разделять нагрузку, поэтому подача электроэнергии не может быть прервана, если общие нагрузки отключатся не перегружайте другие трансформаторы.
Для обеспечения максимальной гибкости системы электроснабжения:
Всегда существует вероятность увеличения или уменьшения спроса на электроэнергию в будущем. Если прогнозируется, что спрос на электроэнергию будет увеличиваться в будущем, должно быть предусмотрено параллельное подключение трансформаторов в системе для удовлетворения дополнительного спроса, потому что с точки зрения бизнеса неэкономично устанавливать одиночный трансформатор большей номинальной мощности путем прогнозирования. повышенный будущий спрос, поскольку это ненужное вложение денег.Опять же, если будущий спрос снизится, трансформаторы, работающие параллельно, могут быть удалены из системы, чтобы сбалансировать капиталовложения и их доход.

Условия для параллельной работы трансформаторов

Когда два или более трансформатора работают параллельно, они должны удовлетворять следующим условиям для удовлетворительной работы. Таковы условия параллельной работы трансформаторов .

Тот же коэффициент напряжения трансформатора.
То же процентное сопротивление.
Та же полярность.
Та же последовательность фаз.

Одинаковое отношение напряжения

Если два трансформатора с разным отношением напряжения соединены параллельно с одинаковым первичным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях. Теперь скажем, что вторичная обмотка этих трансформаторов подключена к одной и той же шине, между вторичными обмотками и, следовательно, между первичными обмотками будет циркулировать ток. Поскольку внутреннее сопротивление трансформатора невелико, небольшая разность напряжений может привести к достаточно высокому циркулирующему току, вызывая ненужные дополнительные потери I ² R.

Одинаковое сопротивление в процентах

Ток, разделяемый двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их номинальным значениям МВА. Опять же, ток, переносимый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему импедансу. Из этих двух утверждений можно сказать, что импеданс параллельно работающих трансформаторов обратно пропорционален их номинальным значениям МВА. Другими словами, импеданс в процентах или на единицу импеданса должен быть одинаковым для всех параллельно работающих трансформаторов.

Одинаковая полярность

Полярность всех трансформаторов, работающих параллельно, должна быть одинаковой, в противном случае через трансформатор протекает огромный циркулирующий ток, но от этих трансформаторов не будет питаться нагрузка. Полярность трансформатора означает мгновенное направление ЭДС индукции во вторичной обмотке. Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, говорят, что трансформаторы имеют противоположную полярность.Если мгновенные направления ЭДС вторичной обмотки в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, говорят, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.

Одинаковая последовательность фаз

Последовательность фаз или порядок, в котором фазы достигают своего максимального положительного напряжения, должны быть одинаковыми для двух параллельных трансформаторов. В противном случае во время цикла каждая пара фаз будет закорочена.
Вышеупомянутые условия должны строго соблюдаться для параллельной работы трансформаторов , но полностью одинакового процентного импеданса двух разных трансформаторов практически достичь трудно, поэтому трансформаторы, работающие параллельно, могут не иметь точно такого же процентного импеданса, но значения будут быть как можно ближе.

Параллельная работа трансформаторов – методы синхронизации

Требования и условия для параллельного соединения трансформаторов

В сети энергосистемы трансформаторы используются для повышения и понижения уровней напряжения. Мощность трансформатора выбирается в зависимости от нагрузки. Но потребность в нагрузке растет день ото дня. Следовательно, чтобы удовлетворить спрос на дополнительную нагрузку, нам необходимо заменить существующий трансформатор на трансформатор большей мощности или мы можем добавить дополнительный трансформатор, подключенный к существующему трансформатору.

Экономичный способ удовлетворить потребности нагрузки — подключить второй трансформатор параллельно существующему трансформатору.

Необходимость параллельной работы трансформаторов

Параллельная работа трансформатора необходима по следующим причинам.

Для питания нагрузки большего номинала к существующему трансформатору необходимо подключить второй трансформатор параллельно существующему трансформатору.
На время ТО второй трансформатор используется для обеспечения непрерывности питания потребителя.Повышает надежность системы.
Когда один трансформатор находится в состоянии неисправности или не работает по какой-либо причине, второй трансформатор используется для питания и предотвращения вторжения энергии.

Похожие сообщения:

Условия параллельной работы трансформаторов

Для обеспечения успешной параллельной работы трансформаторов должны выполняться следующие условия.

Первичная обмотка обоих трансформаторов соответствует напряжению и частоте сети.
Оба трансформатора подключены с одинаковой полярностью. При несоблюдении полярности есть вероятность короткого замыкания. Следовательно, при параллельном подключении обоих трансформаторов полярность обоих трансформаторов должна совпадать.
Коэффициент трансформации (коэффициент трансформации) обоих трансформаторов должен быть одинаковым. Это означает, что номинальное напряжение первичной и вторичной обмоток должно быть одинаковым. Если соотношение витков неодинаково, возможна параллельная работа трансформаторов.Но некоторое количество циркулирующего тока будет протекать в условиях холостого хода. И это создаст неравные условия загрузки.
Во избежание циркулирующего тока отношение X/R должно быть одинаковым. Это означает, что треугольник импеданса должен быть одинаковым для обоих трансформаторов. Если отношение X/R не одинаково, оба трансформатора будут работать с разными коэффициентами мощности.
Если оба трансформатора имеют разную номинальную мощность в кВА, эквивалентный импеданс обратно пропорционален индивидуальной номинальной мощности в кВА (циркулирующий ток не учитывается).

Параллельная работа однофазного трансформатора

Два однофазных трансформатора могут быть соединены параллельно, как показано на рисунке ниже.

Как показано на рисунке, первичная обмотка обоих трансформаторов соединена с шиной питания, а вторичная обмотка обоих трансформаторов соединена с шиной нагрузки. Таким образом, мы можем подключить два или более трансформатора параллельно и превысить номинальные характеристики трансформатора.

При параллельном соединении трансформаторов полярность трансформатора должна быть соблюдена. В противном случае это приведет к короткому замыканию и может повредить трансформатор.

Идеальное состояние

В идеальных условиях мы считаем, что оба трансформатора имеют одинаковый коэффициент напряжения и соотношение витков. Итак, треугольник импеданса обоих трансформаторов идентичен по форме и размеру. Векторная диаграмма этого состояния показана на рисунке ниже.

Где,

E = вторичное напряжение холостого хода каждого трансформатора
В ₂ = напряжение вторичной (нагрузочной) клеммы
В ₁ = напряжение первичной (питающей) клеммы
I _A = Ток, подаваемый трансформатором-1
I _B = Ток, подаваемый трансформатором-2
I = Суммарный ток

Как показано на векторной диаграмме, общий ток нагрузки (I) отстает от V ₂ на угол ф. А токи I _А и I _В отдельного трансформатора находятся в фазе с полным током (I).

А индивидуальный ток (I _A и I _B ) для каждого трансформатора;

Аналогично, ток I _B выводится как;

Равные коэффициенты напряжения

Предположим, что трансформаторы имеют одинаковый коэффициент напряжения. Следовательно, напряжение холостого хода обоих трансформаторов одинаково (E _A = E _B = E).В этом случае между двумя трансформаторами не будет протекать ток. Эквивалентная схема этого условия показана на рисунке ниже.

Где,

E _A , E _B = Напряжение холостого хода
Z _A , Z _B = Полное сопротивление
I _A, I _B = Вторичный ток соответствующего трансформатора
В ₂ = Напряжение на клеммах
I = Суммарный ток

Здесь полное сопротивление обоих трансформаторов подключено параллельно. Следовательно, полное сопротивление Z _AB равно;

Векторная диаграмма этого состояния показана на рисунке ниже.

Здесь ток I _A и I _B не совпадают по фазе. Следовательно, общий ток, подаваемый на нагрузку, представляет собой векторную сумму I _A и I _B . А общий ток (I) показан на векторной диаграмме. Здесь мы посчитали, что напряжение холостого хода каждого трансформатора одинаково и находится в фазе на векторной диаграмме.

Аналогично,

Предположим, что Q _A и Q _B — мощность, потребляемая каждым трансформатором соответственно.

Q _A = V ₂ I _A и Q _B = V ₂ I _B

Суммарная мощность, потребляемая обоими трансформаторами, составляет Q;

Q = В ₂ I

Сейчас,

Аналогично,

Таким образом, Q _A и Q _B получаются по модулю и синфазно из приведенных выше векторных уравнений.

Неравное отношение напряжения

Если коэффициент трансформации не одинаков для обоих трансформаторов, вторичное напряжение холостого хода не одинаково. В этом случае некоторое количество тока будет протекать между трансформаторами на холостом ходу. Этот ток известен как циркулирующий ток IC.

Векторная диаграмма этого состояния показана на рисунке ниже.

В этом состоянии ЭДС холостого хода обоих трансформаторов не одинакова.Следовательно,

E _A = I _A Z _A + I Z _L

E _B = I _B Z _B + I Z _L

Где,

Z _L = сопротивление нагрузки

I = I _A + I _B и V ₂ = I Z _L

Итак,

E _A = I _A Z _A + ( I _A + I _B ) Z _L

E _B = I _B Z _B + (I _A + I _B ) Z _L

Вычтите приведенные выше уравнения;

E _A – E _B = I _A Z _A – I _B Z _B

( E _A – E _B ) + I _B Z _B = I _A Z _A

Подставить значение I _A в уравнение E _B ;

Аналогично,

Теперь подставьте значение полного тока (I) в уравнение напряжения на клеммах V ₂ ;

Полное сопротивление трансформатора (Z _A и Z _B ) всегда меньше, чем полное сопротивление нагрузки Z _L . Итак, чтобы упростить уравнение, мы пренебрегаем Z _A Z _B по сравнению с Z _L (Z _A + Z _B).

Похожие сообщения:

Параллельная работа трехфазных трансформаторов

В трехфазном трансформаторе мы также можем подключить два или более трансформаторов параллельно для увеличения нагрузочной способности. Условия, необходимые для параллельной работы трехфазного трансформатора, такие же, как и для однофазного трансформатора.Кроме того, необходимо соблюдать некоторые условия.

Чередование фаз обоих трансформаторов одинаковое и подтверждается индикатором чередования фаз.
Смещение фаз между первичной и вторичной обмотками должно быть одинаковым.
Все три трансформатора, используемые в блоке трансформаторов, должны быть одного типа (сердечник или оболочка).
При расчете коэффициента напряжения учитывайте линейные напряжения. И сохраняйте коэффициент напряжения одинаковым.

Должно быть соотношение напряжений между первичным и вторичным напряжением на клеммах. Это показывает, что это отношение напряжения не равно отношению количества витков на фазу. Например, если V ₁ и V ₂ являются первичным и вторичным напряжением на клеммах соответственно, то коэффициент поворота для соединения звезда / треугольник (Y-Δ) будет:

Принципиальная схема параллельной работы трехфазного трансформатора показана на рисунке ниже.

Первичная и вторичная обмотки обоих трансформаторов (Т1 и Т2) соединены, как показано на рисунке выше. Здесь клеммы b и c вторичной обмотки остаются гибкими и подключаются к вольтметру для целей тестирования. Если оба вольтметра показывают нулевое значение, полярность правильная. Если вольтметр показывает двойное фазное напряжение, полярность неверна.

Похожие сообщения:

Теория параллельной работы трансформаторов

Трансформаторы:

Мы знаем, что трансформаторы используются для изоляции, повышения и понижения напряжения, согласования импеданса и т. д.Мы знаем основные операции и математику для операций трансформатора, но как насчет их параллельных операций. Давайте обсудим это подробно.

Параллельная работа трансформаторов:

Когда первичные обмотки трансформаторов подключены к общему источнику напряжения, как шина, а общая нагрузка подключена к вторичным обмоткам трансформаторов, то операция отключения называется Параллельная работа трансформаторов.

Преимущества:

Повышает эффективность системы.
Система становится гибкой.
Повышение надежности системы.

Недостаток:

Единственным недостатком параллельной работы трансформаторов является то, что ток короткого замыкания трансформаторов начинает постепенно увеличиваться.

Параллельная работа трансформаторов: Для чего используется?

Используется по следующим причинам:

Во многих приложениях , когда нагрузка превышает определенный предел, используется параллельная работа трансформаторов, потому что нецелесообразно использовать очень большой трансформатор.
Предусмотрена возможность увеличения нагрузочной способности уже установленных трансформаторов за счет использования параллельной работы трансформаторов.
Поломка встроенной передачи вызывает отключение всей системы. Параллельная работа трансформаторов не приведет к отключению какой-либо системы.
При обслуживании трансформаторов возникают проблемы с принудительным отключением или прерыванием сетевого питания. Параллельная работа трансформаторов гарантирует, что не будет перерыва в работе, если какой-либо трансформатор будет выведен для обслуживания или ремонта.

Условия:

Полярность трансформаторов должна быть одинаковой.
Передаточное отношение трансформатора должно быть одинаковым.
По внутреннему сопротивлению трансформатора напряжения при полной нагрузке должны быть равны.
Отношение сопротивлений обмоток к реактивным сопротивлениям обмоток для параллельных трансформаторов должно быть одинаковым, поскольку это условие гарантирует, что параллельные трансформаторы работают с одним и тем же коэффициентом мощности, таким образом разделяя одинаковую активную и реактивную мощности.

Рабочий:

В идеале мы знаем, что при параллельном подключении двух трансформаторов; существует идеал всей системы. Нет утечек потоков, токов, потерь всех видов.

На практике этого не происходит. Давайте подробно обсудим, что происходит при параллельной работе трансформатора.

Предположим, есть два трансформатора, соединенных параллельно таким образом, что общая шина напряжения находится на первичной стороне, а общая шина нагрузки — на вторичной стороне.Мы видим, что напряжения на первичной стороне трансформаторов такие же, как и на общей шине напряжения. Но на практике напряжения на вторичных обмотках обоих трансформаторов не будут одинаковыми из-за внутренних потоков рассеяния, тока, петель гистерезиса и т.д. имеет номинал 400В-10кВ из-за внутренних потерь трансформатора. Таким образом, в этом случае напряжения на обеих вторичных сторонах на общей шине нагрузки неодинаковы.Оба трансформатора имеют одинаковые импедансы, и соответствующие линии передачи от обоих трансформаторов также имеют некоторый импеданс.

По этим причинам циркулирующий ток будет протекать как в трансформаторах, так и в соответствующих линиях передачи. Следовательно, произойдет отставание или опережение токов, и величины также изменятся, из-за чего активная и реактивная мощность и коэффициент мощности обоих трансформаторов изменятся таким образом.

Принимая во внимание этот сценарий, потребность в полной нагрузке будет снижена.В связи с этим необходимо ввести регулирование активной и реактивной мощности и коэффициента мощности.

Теперь обсудим как контролируются коэффициент мощности, активная и реактивная мощности.

Мы знаем, что в системах переменного тока есть три параметра тока: амплитуда, фазовый угол и частота, которые необходимо контролировать для обеспечения эффективности систем переменного тока.

Контроль реактивной мощности:- Итак, возьмите любой трансформатор и подключите небольшой переменный трансформатор первичной обмотки к центральному входу взятого трансформатора, а вторичные обмотки — к центральному выходу взятого трансформатора. Следовательно, реактивная мощность находится под контролем. Это происходит потому, что выходные напряжения трансформатора добавляются/вычитаются из напряжений переменного трансформатора. Следовательно, величины напряжений на общей шине нагрузки становятся равными.

Контроль активной мощности и коэффициента мощности:- Возьмите второй трансформатор и проделайте тот же процесс, что и для контроля реактивной мощности, за исключением регулируемого трансформатора, там будет фиксированный трансформатор. В этом случае напряжения закрепленного и взятого одного трансформатора будут опережать или отставать друг от друга на 90 ⁰ .Результирующее напряжение будет определять коэффициент мощности. Если выходные напряжения стационарного трансформатора настолько малы, что не влияют на линию передачи, то активная мощность контролируется и коэффициент мощности будет приблизительно равен единице.

Что касается коэффициента мощности, предположим, что трансформаторы, используемые для параллельной работы, представляют собой трехфазные системы. Трехфазный выход трансформаторов будет сдвинут друг к другу 120 ⁰. При контроле реальной мощности коэффициент мощности будет составлять 30 ⁰ от линейного напряжения к каждому линейному напряжению соответственно.Таким образом, каждое линейное напряжение трансформатора практически равно 120 ⁰, не вызывая изменений в системе.

Таким образом, реактивный и действительный, а также коэффициент мощности контролируются при параллельной работе трансформаторов в результате циркулирующих токов.

Резюме:

Мы видели, что при параллельной работе трансформаторов циркулирующие токи вызывают проблемы из-за несоответствия характеристик трансформаторов.Из-за чего происходят потери меди и перегрузка одного из трансформаторов. И имейте в виду, что этот сценарий контролируется реактивной и активной мощностью, а также коэффициентом мощности трансформаторов. Мы могли бы использовать онлайн-трансформаторы для переключения ответвлений, но они очень дороги, и это дорогостоящее решение, и обслуживание этих трансформаторов также дорого. Поэтому используется параллельная работа трансформаторов.

Похожие темы;

Все о трансформаторе
эквивалентная схема трансформатора
открытая цепь и короткий завод испытания трансформатора
эффективность и убытки трансформатора
3-фазный трансформатор

WAZIPOINT

Рис. Схема параллельного подключения трансформатора A и B

Что такое параллельная работа трансформатора и зачем она нужна?

Трансформатор Параллельная работа означает, что несколько трансформаторов с одинаковыми характеристиками работают с использованием одного и того же напряжения от уникального источника напряжения для обеспечения одинакового уровня напряжения для общей нагрузки. Короче говоря, трансформаторы в параллельной работе соединены так, что первичные обмотки находятся в общем источнике напряжения, а вторичные обмотки — в общей нагрузке. Простая схема параллельного подключения двух трансформаторов показана на рисунке выше.

Для обеспечения большей нагрузки с номиналом существующего трансформатора А второй или дополнительный трансформатор В можно подключить параллельно существующему трансформатору, как показано на рисунке выше.

Здесь вы обнаружите, что первичные обмотки подключены к шинам питания, а вторичные обмотки подключены к шинам нагрузки. При параллельном соединении двух или нескольких трансформаторов важно, чтобы их клеммы одинаковой полярности были присоединены к одним и тем же шинам, как показано на рисунке выше.

Причина параллельной работы трансформатора на практике

Наиболее важные причины параллельной работы для электрического трансформатора приведены ниже:

Физически непрактично и неэкономично иметь один большой трансформатор для тяжелых и больших нагрузок. Таким образом, лучшее и мудрое решение — соединить несколько трансформаторов параллельно;
Параллельная работа трансформатора снижает резервную мощность электрической подстанции. Можно использовать соответствующее количество трансформаторов в соответствии с требованиями требуемой нагрузки подстанции;

Параллельная работа трансформатора

позволяет легко увеличить мощность подстанции, просто добавив дополнительный трансформатор подстанции для питания нагрузки, превышающей мощность уже установленного трансформатора;
Параллельная работа дает прекрасную возможность заменить неисправный трансформатор без перерыва, просто замените неисправный трансформатор на новый;
В параллельной работе , если какой-либо из трансформаторов системы выводится из эксплуатации из-за технического обслуживания или осмотра, подача питания будет продолжаться за счет оставшихся трансформаторов и не будет нарушена.

Необходимые условия для параллельной работы нескольких трансформаторов

Для удовлетворительной параллельной работы трансформатора без каких-либо инцидентов необходимы два основных условия.

Полярность трансформаторов должна быть одинаковой;
Коэффициент трансформации трансформатора должен быть одинаковым.

Мы можем суммировать необходимые и соблюдаемые определенные условия, которые должны быть выполнены, чтобы избежать любых местных циркулирующих токов, которые вызывают неожиданные инциденты.Чтобы разделить общую нагрузку в соответствии с номинальной мощностью трансформатора в кВА, необходимы следующие условия:

Первичные обмотки трансформаторов должны соответствовать напряжению и частоте сети;
Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом полярности;
Номинальные напряжения первичной и вторичной обмотки должны быть одинаковыми;
Избегайте циркулирующего тока и работы с другим коэффициентом мощности, процентное сопротивление должно быть равным по величине;
Для трансформаторов с разной мощностью в кВА эквивалентное полное сопротивление должно быть обратно пропорционально индивидуальной номинальной мощности в кВА.

При поддержке:

Условия параллельной работы трехфазного трансформатора

На верхнем рисунке показана схема подключения для параллельной работы однофазного трансформатора. Теперь мы хотели бы узнать схему подключения трехфазного трансформатора параллельной работы , как показано ниже:

Рис. Схема подключения трехфазного трансформатора при параллельной работе

В соответствии с подключением, трехфазный трансформатор может быть двух типов-

Соединение треугольником; &
Соединение звездой или Y.

Комбинация трехфазного трансформатора для оперативной параллельной работы и нерабочей параллельной работы:

Комбинация трехфазного трансформатора для параллельной работы , которая может работать и не работать, приведена ниже:

Следующие четыре группы векторов позволяют использовать в параллельной работе для трехфазного трансформатора.

Оперативник Параллельная операция

1	∆∆	∆∆ или ГГ
2	ГГ	ГГ или ∆∆
3	∆г	∆y или Y∆
4	Y∆	Y∆ или ∆y

Следующая четырехвекторная группа невозможна для параллельной работы с для трехфазного трансформатора.

Неработающая параллельная операция
	Трансформатор-А

Параллельная работа между трехфазными трансформаторами в идеале происходит, когда нет циркулирующих токов в разомкнутой цепи, а распределение нагрузки между трансформаторами пропорционально их номинальной мощности в кВА.

Необходимые условия для трехфазного трансформатора в параллельной работе между двумя или более:

Коэффициент холостого хода трансформации такой же;
Процентное сопротивление трансформатора такое же;
Отношение сопротивления к реактивному сопротивлению трансформатора такое же;
Полярность трансформатора одинаковая;
Чередование фаз трансформатора такое же;
Собственный фазовый сдвиг между первичной и вторичной клеммами трансформатора одинаков;
Коэффициент мощности между соответствующими обмотками трансформатора одинаков.

Вышеуказанные условия от первого до пятого являются общими для трехфазных трансформаторов, будь то двухобмоточные или трехобмоточные, а условия номер шесть и семь являются дополнительными для трехобмоточных трансформаторов, которые должны работать в подходящей параллельной работе .

Недостатки параллельной работы трансформатора

Хотя у параллельной работы трансформатора есть много преимуществ, мы не можем избежать некоторых недостатков параллельной работы. Ниже перечислены основные недостатки параллельной работы трансформатора:

Необходимо увеличить мощность автоматического выключателя из-за увеличения токов короткого замыкания;
Увеличивается риск возникновения блуждающих токов, что увеличивает потери и снижает нагрузочную способность;
Рейтинги шины могут быть слишком высокими;
Параллельное подключение трансформаторов значительно снижает импеданс трансформатора;
Управление и защита трех блоков, включенных параллельно, более сложны.

Наконец, мы можем сказать, что два или более трансформаторов соединены параллельно, что означает, что несколько первичных обмоток подключены к шине питания, а такое же количество вторичных обмоток подключено к шинам нагрузки в параллельной работе трансформатора в сети .

Параллельная работа трансформаторов ~ ваш электрический дом

Параллельная работа трансформаторов

Трансформаторы подключаются параллельно, когда нагрузка на них превышает номинальную мощность отдельных трансформаторов. Параллельно работают несколько меньших блоков, которые делят общую нагрузку. Таким образом, избегается, чтобы вся нагрузка снабжалась одним блоком из-за использования параллельной работы. Параллельная работа выгодна в том смысле, что запасные части можно использовать взаимозаменяемо, а их хранение просто.

Из рис. 1 видно, что первичные обмотки подключены к шинам питания, а вторичные обмотки подключены к шинам нагрузки.

Рис.1 Параллельная работа

Таким образом, два или более трансформатора подключаются параллельно для обеспечения общей нагрузки. Если мощность данного трансформатора недостаточна для передачи определенной нагрузки, его можно либо исключить из цепи и заменить более мощным блоком, либо добавить в цепь дополнительный блок, подключив его первичную сторону к той же цепи нагрузки источника. Тогда говорят, что второй блок работает параллельно с первым блоком. Для удовлетворительной параллельной работы трансформаторов должны быть выполнены определенные условия.

Параллельная работа может быть обеспечена, как правило, путем соединения общих первичных и вторичных проводов, а затем соединения образованной таким образом батареи с первичной и вторичной цепями. Это показано на рис. 1.

Отличие схемы подключения, показанной на рис.1 и рис. 2, заключается в том, что через оба трансформатора питание подается от одного источника питания и они подключены к одной и той же цепи нагрузки. , в первом случае трансформаторы подключаются непосредственно к цепям питания и нагрузки, тогда как во втором случае два блока сначала соединяются вместе, а затем подключаются к соответствующим цепям питания и нагрузки.

Рис.
Ключевой момент : Удовлетворительная параллельная работа трансформаторов подразумевает, что параллельно подключенные трансформаторы делят общую нагрузку примерно пропорционально их номиналам.
Навигация по записям
Предыдущая запись:
Симисторы их типы и электрические схемы с применением симисторов: назначение и основные характеристики, принцип работы для «чайников» и проверка в схемах
Следующая запись:
Выключатель масляный 110 кв: Электронный научный архив ТПУ: Invalid Identifier

alexxlab
Посмотреть все записи автора alexxlab →
Вам также может понравиться

Центр сбк передать показания счетчика нижегородская область: Передать показания | Центр-СБК
04.12.197407.02.2022

Вл 10 кв расстояние между опорами: : Инженерные системы загородного дома. Газ. Электричество. :: BlogStroiki
07.01.197022.06.2021

Электрическое поле статическое: Электростатическое поле и его характеристики
03.11.202030.09.2020
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Рубрики
Генератор
Разное
Советы
Турбина
Электростанции
Энергия
2024 © Все права защищены.

Режимы работы трансформатора | Дартекс

Нормальные режимы работы трансформатора

Перегрузочный режим

Аварийный режим

Параллельная работа газопоршневых электростанций с сетью

Алгоритм обеспечения параллельного подключения газопоршневой электростанции

Перевод оборудования к полному замещению подачи электроэнергии

Принципы трансформаторов в параллельном соединении

Введение

Условие параллельной работы трансформатора

1. То же соотношение между коэффициентом пропорциональности и коэффициентом поворота (на каждом кране)

2. То же процентное сопротивление и отношение X / R

Случай 1: равный импеданс, коэффициенты и одинаковый кВА

Случай 2: равные импедансы, коэффициенты и разные кВА

Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты KVA

Случай 5: равный импеданс и неодинаковые коэффициенты KVA

Случай 6: Неравный импеданс, KVA и различные коэффициенты

3. Одинаковая полярность

4. Одинаковая последовательность фаз

5. Такой же сдвиг фазового угла (нулевое смещение по фазе между напряжениями вторичной линии)

6. Те же рейтинги KVA

7. Идентичный переключатель и его работа

Рекомендации

Связанные электрические направляющие и изделия

Принцип выбора и применения трансформатора тока — трансформатор тока — Новости

Параллельные операции трансформаторов — javatpoint

Причины параллельной работы

Параллельные однофазные трансформаторы:

Условия для параллельной работы однофазных трансформаторов:

Трехфазные трансформаторы, включенные параллельно

Принципы параллельного соединения трансформаторов (1)

Введение

Условия для параллельной работы трансформатора

1. Одинаковая кратность напряжений и витков (на каждом отводе)

2. Одинаковый импеданс в процентах и ​​отношение X/R

Случай 1: одинаковые импедансы, коэффициенты и одинаковые кВА

Случай 2: равные импедансы, соотношения и разные кВА

Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые коэффициенты и кВА

Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты кВА

Случай 5: Одинаковое полное сопротивление и неравные отношения кВА

3. Та же полярность

4. Одинаковая последовательность фаз

5. Одинаковый фазовый сдвиг (нулевой относительный сдвиг фаз между вторичными линейными напряжениями)

6.

7. Идентичный переключатель ответвлений и его работа

Ссылки

Параллельная работа трансформаторов | Electrical4U

Почему требуется параллельная работа трансформаторов?

Условия для параллельной работы трансформаторов

Одинаковое отношение напряжения

Одинаковое сопротивление в процентах

Одинаковая полярность

Одинаковая последовательность фаз

Параллельная работа трансформаторов – методы синхронизации

Теория параллельной работы трансформаторов

WAZIPOINT

Что такое параллельная работа трансформатора и зачем она нужна?

Причина параллельной работы трансформатора на практике

Необходимые условия для параллельной работы нескольких трансформаторов

Условия параллельной работы трехфазного трансформатора

Комбинация трехфазного трансформатора для оперативной параллельной работы и нерабочей параллельной работы:

Недостатки параллельной работы трансформатора

Параллельная работа трансформаторов ~ ваш электрический дом

alexxlab

Вам также может понравиться

Центр сбк передать показания счетчика нижегородская область: Передать показания | Центр-СБК

Вл 10 кв расстояние между опорами: : Инженерные системы загородного дома. Газ. Электричество. :: BlogStroiki

Электрическое поле статическое: Электростатическое поле и его характеристики

Добавить комментарий Отменить ответ

2. Одинаковый импеданс в процентах и отношение X/R