kontr к 3

1) Перечислить условия включения трансформаторов на параллельную работу.

1. – группы соединений обмоток трансформаторов должны быть одинаковы;

2. – равенство коэффициентов трансформации линейных напряжений на холостом ходу;

3. – равенство напряжений короткого замыкания.

2) Почему не допускается включение на параллельную работу трансформаторов, с различными группами соединения даже при одинаковых вторичных напряжениях?

При включении на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединений в лучшем случае возникает расхождение векторов напряжений на 30°, что вызывает уравнительные токи, в 3—5 раз превышающие номинальные токи трансформаторов. Трансформаторы с четными группами соединений включаться на параллельную работу с трансформаторами и нечетными группами соединений не могут; недопустимо включение групп 12, 4 и 8 с группами 6, 10 и 2.

Допустим, что на параллельную работу включены два трансформатора – с соединениями обмоток  и Y/Y-0, имеющие одинаковые первичные и вторичные номинальные напряжения. Тогда вторичные ЭДС  соответствую щих фаз этих трансформаторов будут равны по величине, но сдвинуты по фазе на 30° (рис. 9.5). В замкнутом контуре вторичных обмоток действует разность этих ЭДС . Под действием  в обмотках трансформатора будут протекать уравнительные токи  и , как показано на рис. 9.6. Из представленной схемы видно, что эти токи следует определить как токи короткого замыкания:  – разница фазных ЭДС приложена ко вторичной обмотке ,а первичная обмотка замкнута накоротко. Следовательно, . Сопротивления  и  в должны определяться со вторичной стороны. Если же величины ,  и  определены в относительных единицах, тогда относительное значение уравнительного тока будет равно. Значение этого тока оказывается весьма значительным. Так, в рассматриваемом случае, если принять , уравнительный ток   то есть в 5,18 раза больше номинального. Таким образом, параллельное включение трансформаторов с обмотками различных групп соединения недопустимо.

3) Что такое фазировка обмоток трансформаторов? Для чего и как она выполняется?

Фазировка трансформаторов это проверка совпадения фаз вторичных напряжений у двух трансформаторов, включаемых на параллельную работу.

Фазировка предусматривает проверку симметрии вторичных э. д. с. каждого трансформатора в отдельности и измерение напряжений между зажимами b и В2, c и С2, которые при закороченных зажимах а и А2 и правильном присоединении трансформатора должны быть равны нулю. Если напряжения между названными зажимами отличны от нуля, это указывает на допущенную ошибку монтажа, исключающую, до ее устранения, возможность включения трансформаторов на параллельную работу. Для измерения напряжений при фазировке следует применять электромагнитный вольтметр на двойное линейное вторичное напряжение трансформаторов.

Схема фазировки трехфазных трансформаторов, включаемых на параллельную работу

Фазировка трансформаторная проводится для правильного включения их на работу в параллель.

Как выполнить фазировку трансформаторов

Как правило фазировка выполняется на низшем напряжении трансформаторов. На обмотках напряжением до 1000 В фазировка проводится вольтметром на соответствующее напряжение.

Для получения замкнутого электрического контура при выполнении измерений, фазируемые обмотки следует предварительно соединить в одной точке, у обмоток с заземленной нейтралью такой точкой является соединение нейтралей через землю.

4) От чего зависит распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами?

Распределение нагрузок S1 и S2 между параллельно работающими трансформаторами подчинено уравнению

S1 / S2 = (S1ном / S2ном) х (Uк2_* / Uк1_*),

где S1ном, S2ном - номинальные мощности, Uк1_*, Uк2_* - напряжение короткого замыкания трансформаторов, включаемых на параллельную работу.

5) Что произойдёт, если включить на параллельную работу трансформаторы с различными U_k при холостом ходе и под нагрузкой?

На 5ый ответ таков: Трансформаторы должны иметь одинаковые напряжения короткого замыкания Соблюдение этого условия необходимо для того, чтобы общая нагрузка распределялась между трансформаторами пропорционально их номинальным мощностям. Относительные мощности (нагрузки) параллельно работающих трансформаторов обратно пропорциональны их напряжениям короткого замыкания. Другими словами, при неравенстве напряжений короткого замыкания параллельно работающих трансформаторов больше нагружается трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания. В итоге это ведет к перегрузке одного трансформатора (с меньшим напряжением короткого замыкания) и недогрузке другого (с большим напряжением короткого замыкания). Чтобы не допустить перегрузки трансформатора, необходимо снизить общую нагрузку. Таким образом, неравенство напряжений короткого замыкания не допускает полного использования по мощности параллельно работающих трансформаторов.  Учитывая, что практически не всегда можно подобрать трансформаторы с одинаковыми напряжениями короткого замыкания, ГОСТ допускает включение трансформаторов на параллельную работу при разнице напряжений короткого замыкания не более чем 10% от их среднего арифметического значения. Разница в напряжениях короткого замыкания трансформаторов тем больше, чем больше эти трансформаторы отличаются друг от друга по мощности. Поэтому ГОСТ рекомендует, чтобы отношение номинальных мощностей трансформаторов, включенных параллельно, было не более чем 3:1 .

при включении на параллельную работу трансформаторов с различными напряжениями короткого замыкания трансформатор с меньшим uk примет на себя бόльшую нагрузку.Некоторое перераспределение (выравнивание) нагрузки в данном случае можно получить путем изменения коэффициента трансформации, т. е. повышением вторичного напряжения недогруженного трансформатора. Но пользоваться этим способом в эксплуатации не следует, так как при этом возрастают потери от уравнительного тока. 

(при неравенстве вторичных напряжений трансформаторы будут загружаться уравнительным током даже в режиме холостого хода. При работе под нагрузкой уравнительный ток налoжится на ток нагрузки. Уравнительный ток, загружая обмотки трансформаторов, увеличивает потери энергии в них и снижает суммарную мощность подстанции. Поэтому разность вторичных напряжений при включении трансформаторов на параллельную работу должна быть минимальной. )

6) Как распределяется нагрузка между параллельно работающими трансформаторами при неравенстве напряжений короткого замыкания?

Некоторое перераспределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с различными напряжениями короткого замыкания осуществляют изменением их коэффициентов трансформации путем переключения ответвлений первичных обмоток. Переключение необходимо выполнять так, чтобы у недогруженных трансформаторов вторичное напряжение при холостом ходе было выше, чем у трансформаторов, работающих с перегрузкой. В виде исключения допустима параллельная работа трансформаторов с разными коэффициентами трансформации и неодинаковыми напряжениями короткого замыкания при непременном условии, чтобы ни один из трансформаторов не был перегружен сверх установленных норм.

7) Какие из условий включения на параллельную работу допускают отклонения? Назвать величину этих отклонений.

Коэффициенты трансформации, которые не должны отличаться друг от друга более чем на ±0,5 % их среднего значения во избежание недопустимых уравнительных токов обмоток трансформаторов.

Различие между напряжениями короткого замыкания трансформаторов при параллельной работе допускают до ±10 % их среднего значения, так как неравенство этих величин вызывает перегрузку тех трансформаторов, у которых напряжение короткого замыкания имеет меньшее значение. Помимо этого, рекомендуется, чтобы отношение номинальных мощностей параллельно работающих трансформаторов не превышало 3 : 1.

8) Построить векторные диаграммы напряжений и уравнительных токов при неодинаковых коэффициентах трансформации в режиме холостого хода и под нагрузкой.

9) Построить векторную диаграмму токов и напряжений при.

10) Построить векторные диаграммы напряжений для трансформаторов с различными группами соединений.

Векторные диаграммы напряжений при параллельной работе трансформаторов: а — одной группы с различными k; б — разных групп с  одинаковыми k