2.3.2. Параллельная работа трансформаторов

Часто для обеспечения бесперебойного энергоснабжения в случае аварии в каком либо трансформаторе или отключения его на ремонт, возникает необходимость применять несколько параллельно включенных трансформаторов.

Параллельная работа трансформаторов – это работа, при которой параллельно соединены обмотки ВН и обмотки НН трансформаторов, при этом одноимённые зажимы трансформаторов присоединены к одному и тому же проводу сети.

Рис. 29. Схемы и группы соединения трёхфазных двухобмоточных трансформаторов.

Для того, чтобы нагрузка между параллельно включенными трансформаторами распределялась пропорционально их номинальным мощностям, допускается параллельная работа двухобмоточных трансформаторов при следующих условиях:

1. При одинаковых первичных напряжениях вторичные напряжения должны быть равны, т. е. трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации.

2. Трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединения, т. к. при несоблюдении этого условия вторичные напряжения трансформаторов окажутся сдвинутыми относительно друг друга и в их цепи появится разностное напряжение, которое создаст уравнительный ток, превышающий номинальный ток нагрузки в (15÷20) раз, т. е. возникнет аварийная ситуация.

3. Трансформаторы должны иметь одинаковые напряжения к. з. Это необходимо для того, чтобы общая нагрузка распределялась между трансформаторами пропорционально их мощностям.

Кроме того перед включением трансформаторов на параллельную работу необходимо проверить порядок чередования фаз, который должен быть одинаковым у всех трансформаторов, т. е. провести фазировку. Фазировку трансформаторов проводят следующим образом: одну пару противоположно расположенных зажимов на рубильнике соединяют проводом и нулевым вольтметром измеряют напряжение между оставшимися несоединёнными парами зажимов рубильника. При этом если вторичные напряжения трансформаторов равны, их группы соединения одинаковы и порядок следования фаз у них один и тот же, вольтметр покажет нуль.

Тема 2.4 Автотрансформаторы и трансформаторы специального назначения

2.4.1. Автотрансформаторы

Автотрансформатор – это такой вид трансформатора, в котором помимо магнитной связи между обмотками имеется ещё и электрическая связь, т. е. его обмотка НН является частью обмотки ВН (рис. 30). Потери мощности в автотрансформаторе меньше, чем в двухобмоточном трансформаторе, при одинаковой номинальной мощности. Это объясняется тем, что в автотрансформаторе только часть мощности передаётся электромагнитным путём, а остальная часть – электрическим. Чем ближе коэффициент трансформации к единице, тем меньшая часть мощности передаётся электромагнитным путём, следовательно, тем меньше массогабариты автотрансформатора. Наиболее целесообразно применять автотрансформаторы с коэффициентом трансформации ≤3. Т. о. автотрансформатор по сравнению с трансформатором равной мощности обладает следующими преимуществами: меньший расход меди и электротехнической стали, более высокий КПД (у автотрансформаторов большой мощности до 99,7%).Основным недостатком автотрансформаторов является электрическая связь вторичной цепи с первичной, что не допускает их применение для связи цепей высокого и низкого напряжения.

Автотрансформаторы применяют в электроприводе переменного тока для уменьшения пусковых токов, для регулировки режимов работы электрометаллургических печей, в лабораторной практике, а также в устройствах автоматики, связи, радио. Автотрансформаторы большой мощности (500 МВ·А и выше) применяют для соединения высоковольтных сетей различных напряжений (110, 154, 220, 330, 500, 750кВ). Обмотки трёхфазных трансформаторов обычно соединяют звездой.

Рис. 30. Электромагнитная (а) и принципиальная (б) схемы однофазного понижающего автотрансформатора.