При параллельной работе трансформаторов

 

Из соотношения  следует, что относительные мощности (нагрузки) параллельно работающих трансформаторов обратно пропорциональны их напряжениям к.з. Другими словами, при неравенстве напряжений к.з. параллельно работающих трансформаторов больше нагружается трансформатор с меньшим напряжением к.з. В итоге это ведет к перегрузке одного трансформатора (с меньшим u_k) и недогрузке другого (с большим u_k). Чтобы не допустить перегрузки трансформатора, необходимо снизить общую нагрузку. Таким образом, неравенство напряжений к.з. не допускает полного использования по мощности параллельно работающих трансформаторов.

Учитывая, что практически не всегда можно подобрать трансформаторы с одинаковыми напряжениями к.з., ГОСТ допускает включение трансформаторов на параллельную работу при разнице напряжений к.з. не более чем 10% от их среднего арифметического значения. Разница в напряжениях к.з. 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.

Помимо соблюдения указанных трех условий необходимо перед включением трансформаторов на параллельную работу проверить порядок чередования фаз, который должен быть одинаковым у всех трансформаторов.

Соблюдение всех перечисленных условий проверяется фазировкой трансформаторов, сущность которой состоит в том, что одну пару, противоположно расположенных зажимов на рубильнике (см. рис. 4.1, б), соединяют проводом и вольтметром V₀ (нулевой вольтметр) измеряют напряжение между оставшимися несоединенными парами зажимов рубильника. Если вторичные напряжения трансформаторов равны, их группы соединения одинаковы и порядок следования фаз у них один и тот же, то показания вольтметра V₀ равны нулю. В этом случае трансформаторы можно подключать на параллельную работу. Если вольтметр V₀ покажет некоторое напряжение, то необходимо выяснить, какое из условий параллельной работы нарушено. Необходимо устранить это нарушение и вновь провести фазировку трансформаторов. Следует отметить, что при нарушении порядка следования фаз вольтметр V₀ покажет двойное линейное напряжение. Это необходимо учитывать при подборе вольтметра, предел измерения которого должен быть не менее двойного линейного напряжения на вторичной стороне трансформаторов.

Общая нагрузка всех включенных на параллельную работу трансформаторов S не должна превышать суммарной номинальной мощности этих трансформаторов: .

Распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами определяется следующим образом:

,                                           (4.1)

где S_x – нагрузка одного из параллельно работающих трансформаторов, кВ·А;

 – общая нагрузка всей параллельной группы, кВ·А;

U_kx – напряжение к.з. данного трансформатора, %;

S_ном.x – номинальная мощность данного трансформатора, кВ·А.

В приведенном выше выражении:

                      (4.2)

Пример 4.1 . Три трехфазных трансформатора с одинаковыми группами соединения включены параллельно (см. рис. 4.1, a) на общую нагрузку 5000 кВ А Трансформаторы имеют следующие данные S_номI = 1000 кВ·А, u_kI = 6, 5%, S_номII = 1800 кВ·А, u_kII = 6, 65%, S_номIII = 2200 кВ·А, u_kIII = 6, 3%. Определить нагрузку каждого трансформатора.

Решение

По формуле (4.2) определим:

.

По (2.1) определим нагрузку каждого трансформатора:

т.е. третий трансформатор оказался перегруженным на  %.

Для устранения этой перегрузки следует снизить внешнюю нагрузку трансформаторов на 2, 3%, т.е. уменьшить ее до  кВ·А.

В этом случае суммарная мощность трансформаторов будет использована лишь на 97, 7%.

 

Задание 1 . Три трехфазных трансформатора номинальной мощностью S_номI, S_номII и S_номIII включены на параллельную работу. Требуется определить:

1) нагрузку каждого трансформатора (S_I, S_II и S_III) кВ·А, если общая нагрузка равна сумме номинальных мощностей этих трансформаторов (S_общ = S_номI + S_номII + S_номIII);

2) степень использования каждого из трансформаторов по мощно­сти (S/S_ном);

3) насколько следует уменьшить общую нагрузку трансформаторов S_общ, чтобы устранить перегрузку трансформато­ров; как при этом будут использованы трансформаторы по мощно­сти в процентах (табл. 4.1).

 

Таблица 4.1

Исходные данные

Величины	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Первый трансформатор
Ном. мощность Sном1, кВА	5000	5600	3200	1800	560	960	1600	4800	5200	660
Напряжение к.з. UкI, %	5, 3	5, 3	4, 3	4, 4	4, 0	4, 0	4, 4	5, 8	5, 1	4, 1
Второй трансформатор
Ном. мощность Sном1I, кВА	3200	3200	4200	3200	420	480	2900	3300	3900	820
Напряжение к.з. UкII, %	5, 5	5, 5	4, 3	4, 0	4, 2	4, 2	4, 1	5, 3	5, 5	4, 3
Третий трансформатор
Ном. мощность Sном1II, кВА	1800	3200	5600	4200	200	300	4000	1900	3600	400
Напряжение к.з. UкIII, %	5, 7	5, 5	4, 0	3, 8	4, 5	4, 5	3, 6	5, 6	4, 5	4, 9

 

Контрольные вопросы

1. Что подразумевается под фазировкой трансформаторов?

2. Условия включения трансформаторов на параллельную работу.

3. Какие достоинства параллельной работы трансформаторов вам известны?

4. Какие действия можно выполнить при уменьшении мощности нагрузки на параллельно работающих трансформаторах?

5. Допустима ли перегрузка параллельно работающих трансформаторов. Какие действия необходимо применить в этом случае?

6. Какие действия необходимо применить при неравенстве напряжений к.з. параллельно работающих трансформаторов?

7. Как практически определить фазировку трансформаторов?

8. Какое соотношение номинальных мощностей трансформаторов, включенных на параллельную работу, рекомендуется ГОСТом?

 

Практическая работа №5.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: