9.12. Параллельная работа трансформаторов

При параллельной работе первичные обмотки трансформаторов получают энергию от общего источника (от общей линии на рис. 9.23), а вторичные обмотки подключаются к общему приемнику (к общей

линии на рис. 9.23).

Трансформаторы, включаемые на параллельную работу, должны удовлетворять трем условиям, из которых первое должно быть выполнено безусловно, а второе и третье допускают в известных пределах небольшие отклонения. Эти три условия следующие:

1) одна и та же группа соединений (в случае трехфазных трансформаторов 0 или 11);

2) одинаковые номинальные первичные и вторичные напряжения;

разница значений коэффициентов трансформации не должна превышать 0,5%;

3) одинаковые напряжения короткого замыкания (допускается

отклонение ±10%).

Выполнение первых двух условий предупреждает возникновение больших уравнительных токов в обмотках трансформаторов при холостом ходе вследствие несовпадения фаз или неравенства вторичных

ЭДС.

При параллельном включении двух однофазных трансформаторов

для правильного выбора вторичных выводов можно присоединить вольтметр параллельно разомкнутым контактам рубильника (рис. 9.23), который служит для включения второго трансформатора. Если выводы выбраны правильно, то стрелка вольтметра не отклоняется; в противном случае вольтметр показывает удвоенное значение вторичного

напряжения трансформаторов.

Если не соблюдено первое условие при параллельном соединении двух трехфазных трансформаторов, то между вторичными линейными напряжениями получается сдвиг фаз, равный 30°. Поэтому в каждом контуре, образуемом двумя фазными обмотками (двух трансформаторов) , будет действовать результирующая ЭДС. Так как сопротивление обмоток мало, то эта ЭДС создает в контуре очень большой ток, опасный для обмоток трансформаторов.

Третье условие должно выполняться для того, чтобы нагрузка распределялась между параллельно работающими трансформаторами пропорционально их номинальным полным мощностям. В упрощенной эквивалентной схеме замещения (см. рис. 9.16, а) трансформатор представлен цепью с комплексным сопротивлением короткого замыкания Z_к (см. § 9.7). Два параллельно работающих трансформатора могут быть изображены в общей эквивалентной схеме замещения двумя соединенными параллельно ветвями с комплексными сопротивлениями короткого замыкания Z_кI и Z_кII (рис. 9.24). При таком соединении действующие значения токов I_1I и I_1II обратно пропорциональны полным сопротивлениям параллельных ветвей:

I_1I/I_1II = z_кII/z_кI. (9.25)

Напряжение короткого замыкания трансформатора пропорционально произведению номинального первичного тока I_1ном. трансформатора на его полное сопротивление короткого замыкания z_к. Если эти напряжения у двух трансформаторов равны, то

z_кII_1Iном = z_кIII_1IIном.

Так как первичные номинальные напряжения (U_1ном) у трансформаторов при параллельном включении должны быть одинаковы, то при выполнении последнего соотношения получим

и по (9.25)

I_1I/I_1II = z_кII/z_кII = S_Iном/S_IIном,

т.е. токи распределяются между трансформаторами пропорционально их номинальным полным мощностям. Таким образом, равенство напряжений короткого замыкания обеспечивает распределение нагрузки между трансформаторами пропорционально их номинальной полной мощности.