23. Параллельная работа однофазных трансформаторов. Условия включения на параллельную работу. Укажите допустимые отклонения коэффициентов трансформации.

Параллельной работой двух или нескольких трансформаторов называется работа при параллельном соединении их обмоток как на первичной, так и на вторичной сторонах. При параллельном соединении одноименные клеммы обмоток трансформаторов присоединяют к одному и тому же проводу сети. Параллельная работа трансформаторов вместо одного трансформатора суммарной мощности нужна по следующим соображениям 1. Для обеспечения бесперебойного энергоснабжения потребителей в случае аварии в каком-либо трансформаторе или отключения его для ремонта;

2. Обеспечение работы трансформаторов с высокими эксплутационными показателями (КПД и cosφ2) варьируя количество работающих трансформаторов, чтобы каждый из них был нагружен оптимально. Для того, чтобы нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределялась пропорционально их номинальным мощностям, нужно выполнить следующих три условия:

1. Первичные и вторичные напряжения трансформаторов должны быть соответственно равны, т.е. трансформаторы должны иметь равные коэффициенты трансформации (k₁= k₂= k₃=… ). 2. Трансформаторы должны иметь одну и ту же группу соединения обмоток.

3. Номинальные напряжения короткого замыкания трансформаторов должны быть равными (U_k1= U_k2= U_k3=…)

При несоблюдении первого условия, даже в режиме холостого хода, между параллельно включенными

трансформаторами возникает уравнительный ток I_ур обусловленный разностью вторичных ЭДС трансформаторов ΔU (рис. 1.22)

где - сопротивления короткого замыкания

трансформаторов.

При подключении нагрузки уравнительный ток накладывается на нагрузочный. У трансформатора с более высокой вторичной ЭДС (у понижающих трансформаторов - трансформатор с меньшим коэффициентом трансформации) уравнительный ток суммируется с током нагрузки. Трансформатор равной мощности, но с большим коэффициентом 1 трансформации, окажется недогруженным, так как уравнительный ток направлен встречно нагрузочному.

Длительная перегрузка трансформаторов недопустима, поэтому приходится при разных коэффициентах трансформации снижать общую нагрузку. При значительной разнице коэффициентов трансформации нормальная работа трансформаторов будет практически невозможной. Поэтому ГОСТ допускает включение на параллельную работу трансформаторов с различными коэффициентами трансформации, если их разница не превышает ± 0,5% среднего геометрического значения

%

24. Почему не допускается параллельная работа трансформаторов с разными группами соединений обмоток?

При несоблюдении этого условия вторичные линейные напряжения трансформаторов окажутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга. В цепи трансформаторов появится разностное напряжение ΔU, под действием которого возникнет значительный уравнительный ток. Например, рассмотрим включение на параллельную работу двух трансформаторов с равными коэффициентами трансформации, один из которых имеет нулевую (У/У-0),а другой - одиннадцатую (Y 1 Д - 11) группы соединения обмоток. Во-первых, линейное напряжение U21 первого трансформатора будет больше линейного напряжения U22 второго трансформатора в раз. Во-вторых, векторы этих напряжений окажутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга на угол 30°

так как тоПоявление такого разностного напряжения ΔU приведет к возникновению во вторичной цепи трансформаторов уравнительного тока, в 15-20 раз превышающего номинальный ток нагрузки, т.е. возникает

аварийная ситуация. Наибольшее значение ΔU появится при включении