4.2.6 Включение трансформаторов на параллельную работу

При параллельной работе двух или нескольких трансформаторов должны быть выполнены следующие условия.

1. Номинальные напряжения на высокой и низкой стороне должны быть одинаковы. Допускается разность коэффициентов трансформации не более 0,5 %.

2. Группы соединения обмоток должны быть одинаковыми.

3. Напряжения короткого замыкания должны быть одинаковыми. Допускается среднего значения не более чем ±10 %

4. Не рекомендуется параллельная работа трансформаторов с отношением номинальных мощностей, большим трёх.

Группа соединений обмоток определяется углом сдвига векторов линейных и фазных напряжений первичных и вторичных обмоток.

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

Неравенство коэффициентов трансформации у параллельно рабо­тающих трансформаторов повлечёт за собой уравнительные токи. Если, например, включаются на параллельную работу два трансформатора с коэффициентами трансформации и то на вторичной стороне появится разность напряжений:

.

При этом уравнительный ток

,

где и — полные сопротивления обмоток трансформаторов, Ом.

Эти сопротивления можно определить по известным напряжениям КЗ по формуле:

,

где и — номинальные значения тока и напряжения во вторичных обмотках трансформатора.

Уравнительный ток является индуктивным током, и хотя в некоторых случаях его значение может оказаться выше номинального тока трансформатора, с учётом того, что оно складывается с током основной нагрузки почти в квадратуре, допускается кратковременное включение на параллельную работу таких трансформаторов на время перехода с одного трансформатора на другой [21].

Неравенство напряжений короткого замыкания вызовет распределение нагрузки между параллельно включенными трансформаторами, непропорциональное их номинальным мощностям. Такое же неравенство распределения нагрузок возникает и при неодинаковых коэффициентах трансформации включаемых на параллельную работу трансформаторов.

4.2.7 Нагрузочная способность трансформаторов

При выборе мощности трансформаторов нельзя руководствоваться только их номинальной мощностью, так как в реальных условиях темпера­тура охлаждающей среды, условия установки трансформатора могут быть отличными от принятых. Нагрузка трансформатора меняется в течение суток, и если мощность выбрать по максимальной нагрузке, то в периоды спада ее трансформатор будет не загружен, т.е. недоиспользована его мощность. Опыт эксплуатации показывает, что трансформатор может работать часть суток с перегрузкой, если в другую часть суток его нагрузка меньше номинальной. Критерием различных режимов является износ изоляции трансформатора.

Нагрузочная способность трансформатора — это совокупность допу­стимых нагрузок и перегрузок.

Допустимая нагрузка — это длительная нагрузка, при которой рас­четный износ изоляции обмоток от нагрева не превосходит износ, соответ­ствующий номинальному режиму работы.

Перегрузка трансформатора — режим, при котором расчётный износ изоляции обмоток превосходит износ, соответствующий номинальному ре­жиму работы. Такой режим возникает, если нагрузка окажется больше номинальной мощности трансформатора или температура охлаждающей среды больше принятой расчётной.