11 Условия параллельной работы силовых трансформаторов

Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:

1) группы соединения обмоток одинаковы;

2) соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;

3) коэффициенты трансформации отличаются не более чем на ±0,5 %;

4) напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на ±10 %;

5) произведена фазировка трансформаторов.

12 Системы охлаждения силовых трансформаторов

(см. вопрос №25)

13 Способы включения синхронных генераторов на параллельную работу с сетью

Генераторы включаются на параллельную работу с сетью либо способом точной синхрони­зации при введенной блокировке от несинхронного включения, либо способом самосин­хронизации.

При точной синхронизации должны соблюдаться условия:

1) напряжение на выводах генератора должно быть равно напря­жению сети U_Г = U_C;

2) частота включаемого генератора должна быть равна частоте сети f_Г = f_С;

3) включение должно произойти в момент совпадения фаз гене­ратора и сети.

Недостатками этого метода являются сложность процесса вклю­чения и его длительность.

При ликвидации аварий в энергосистеме турбогенераторы мощ­ностью до 220 МВт включительно и все гидрогенераторы разре­шается включать на параллельную работу способом самосин­хронизации. Генераторы большей мощности разрешается вклю­чать этим способом, если I_П0/I_HOM  3,0, где I_П0  периодическая составляющая тока при включении.

При самосинхронизации синхронный генератор раз­ворачивают до частоты вращения, близкой к синхронной, и не­возбужденным включают в сеть. При этом обмотка возбуждения замыкается на разрядный резистор, используемый для гашения поля, либо на специально предусмотренный для этой цели резистор. После включения генератора в сеть подается им­пульс на включение АГП, генератор возбуждается и втягивается в син­хронизм за 23 с.

Преимущества метода самосинхронизации:

1) значительное упрощение операции включения;

2) быстрое включение генератора в сеть, что очень важно при аварии в системе;

3) возможность включения во время снижения напряжения и ча­стоты сети;

4) отсутствие опасности повреждения машины.

Недостатком метода самосинхронизации является значитель­ная посадка напряжения на шинах генераторного напряжения в мо­мент включения, поэтому этот способ синхронизации не реко­мендуется для электростанций с общими сборными шинами ге­нераторного напряжения.

14 Способы регулирования напряжения на подстанции

Для нормальной работы потребителей необходимо поддержи­вать определенный уровень напряжения на шинах подстанций. В электрических сетях предусматриваются способы регулирования напряжения, одним из которых является изменение коэффици­ента трансформации трансформаторов.

Коэффициент трансформации определяется как отношение первичного напряжения ко вторичному, или

(4.12)

где w₁, w₂  число витков первичной и вторичной обмоток соот­ветственно.

Отсюда U₂ = U₁w₂/w₁.

Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответ­влениями, с помощью которых можно изменять коэффициент транс­формации. Переключение ответвлений может происходить без возбуж­дения (ПБВ), т. е. после отключения всех обмоток от сети или под на­грузкой (РПН).

Устройство ПБВ позволяет регулировать напряжение в пределах ± 5 %, для чего трансформаторы небольшой мощности, кроме ос­новного вывода, имеют два ответ­вления от обмотки высшего напря­жения: + 5 % и  5 % (рисунок 4.11).

1  неподвижный контакт

2  сегмент контактный

3  вал переключателя

Рисунок 4.11  Схема регулирования напряжения ПБВ

с трехфазным переключателем

Если трансформатор работал на основ­ном выводе 0 и необходимо по­высить напряжение на вторичной стороне U₂, то, отключив транс­форматор, производят переключе­ние на ответвление  5 %, уменьшая тем самым число витков w₁.

Устройство ПБВ не позволя­ет регулировать напряжение в течение суток, так как это по­требовало бы частого отключе­ния трансформатора для про­изводства переключений, что по условиям эксплуатации практически недопустимо. Обычно ПБВ используется только для сезонного регули­рования напряжения. Регулирование под нагрузкой позволяет переключать ответвления обмотки трансфор­матора без разрыва цепи. Устрой­ство РПН предусматривает регу­лирование напряжения в различ­ных пределах в зависимости от мощности и напряжения транс­форматора (от ± 10 до 16 % ступе­нями приблизительно по 1,5 %).

Ab  основная обмотка

bc  ступень грубой регулировки

de  ступени плавной регулировки

Рисунок 4.12  Схема регулирования напряжения РПН

Регулировочные ступени выполняются на стороне ВН, так как меньший по значению ток позволяет облегчить переключающее устройство. Для расширения диапазона регулирования без увели­чения числа ответвлений применяют ступени грубой и тонкой регулировки (рисунок 4.12). Наибольший коэффициент трансформа­ции получается, если переключатель П находится в положении II, а избиратель И  на ответвлении 6. Наименьший коэффици­ент трансформации будет при положении переключателя I, а из­бирателя  на ответвлении 1. Переход с одного ответвления регулировочной обмотки на дру­гое осуществляется так, чтобы не разрывать ток нагрузки и не замыкать накоротко витки этой обмотки. Это достигается в специ­альных переключающих устройствах с тиристорными переключа­телями.

Для регулирования напряжения под нагрузкой на мощных трансформаторах и автотрансформаторах применяются также пос­ледовательные регулировочные трансформаторы (рисунок 4.13).

1  основная обмотка автотрансформатора

2  последовательный трансформатор

3  регулировочный автотрансформатор

Рисунок 4.13  Схема включения последовательного регулировочного трансформатора в цепь автотрансформатора

Они состоят из последовательного трансформатора 2, который вводит добавочную ЭДС в основную обмотку автотранс­форматора 1, и регулировочного автотрансформатора 3, который меняет эту ЭДС. С помощью таких трансформаторов можно изме­нять не только напряжение (продольное регулирование), но и его фазу (поперечное регулирование). Устройство таких трансформа­торов значительно сложнее, чем РПН, поэтому они дороже и применение их ограничено.

Одним из видов последова­тельных регулировочных транс­форматоров являются линейные регуляторы, которые включают­ся последовательно в линию или в цепь трансформатора без РПН, обеспечивая регулирование на­пряжения в пределах ± (1015) %.

Широкое применение линейные регуляторы находят на под­станциях с автотрансформаторами. На стороне СН регулирование напряжения обеспечивается встроенным в автотрансформатор РПН, а на стороне НН устанавливается регулировочный трансфор­матор, снабженный автоматическим регулированием напряжения. Регулировочные трансформаторы типа ЛТМ выпускаются мощно­стью 1,66,3 MBА на напряжение 610 кВ, типов ЛТМН, ЛТДН мощностью 16100 MBА на напряжение до 35 кВ.