71.Группы соединений обмоток.

Для включения трансформатора на параллельную работу с другими трансформаторами имеет значение сдвиг фаз между э. д. с. первичной и вторичной обмоток. Для характеристики этого сдвига вводится понятие о группе соединений обмоток.

Рисунок 3. Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Y-0.

Рисунок 4. Трехфазный трансформатор со схемой и группой соединений Y/Δ-11.

Способы определения групп: с помощью вольтметра и с помощью фазометра.

Группа соединения характеризует угол сдвига между векторами первичного и вторичного напряжений трансформатора. Ее проверка производится при отсутствии паспортных данных, сомнении в их достоверности или после ремонта. Промышленностью выпускаются трансформаторы преимущественно с группами соединения 12 (0) и 11, за исключением трансформаторов специального назначения. Проверка может производиться различными методами.

4.4.1. Метод фазометра (прямой метод). Последовательную обмотку однофазного фазометра подключают через реостат к зажимам одной из обмоток, а параллельную — к одноименным зажимам другой обмотки испытуемого трансформатора. К этим зажимам подводится напряжение, достаточное для нормальной работы фазометра; силу тока в последовательной обмотке ограничивают до номинального значения посредством реостата R. Группу соединения определяют по измеренному углу сдвига между векторами напряжений обмоток. У трехфазных трансформаторов производят не менее двух измерении (для двух пар линейных зажимов). Схема измерения угла показана на рис.4.2. .

Рис.4.2.Проверка группы соединения обмоток трансформатора с помощью фазометра.

3. Метод двух вольтметров. Соединяют зажимы автотрансформатора (рис.4.5). К одной из его обмоток подводят напряжение (обычно 220 В) и измеряют поочередно напряжение между зажимами в—В, в—С, с—В (х—X при испытании однофазных трансформаторов). Измеренные значения напряжения сравнивают с расчётными из табл. 13, где U2– линейное напряжение на зажимах

обмотки НН, Кл - линейный коэффициент трансформации.

Рис.4.5. Проверка группы соединения обмоток трехфазного трансформатора методом двух вольтметров.

Таблица 13, Векторные диаграммы и расчетные формулы для определения группы соединения обмоток трансформаторов (группы 12(0) и 11).

Возможное соединение обмоток и векторная диаграмма линейных ЭДС	U b-B	U b-C	U c-B
УУ; ДД	U2(Кл – 1)	U2	U2
УД; ДУ	U2	U2	U2

72. Параллельная работа трансформаторов.

В большинстве случаев при значительной мощности электрической установки целесообразно иметь не один, а несколько трансформаторов меньшей мощности, включенных параллельно на общую нагрузку. Такое дробление общей трансформаторной мощности позволяет лучше решать проблему энергоснабжения потребителей, отключать часть трансформаторов при уменьшении нагрузки, проще проводить профилактический ремонт трансформаторов и пр.

Для включения трансформаторов Tp1 и Тр2 на параллельную работу (рис. 2.50, а) необходимо, чтобы при холостом ходе в их обмотках не возникали уравнительные токи и чтобы нагрузка распределялась между обоими трансформаторами в соответствии с их номинальной мощностью. Для этого требуется соблюдать ряд условий.

При неравенстве ЭДС E_20I и E_20II параллельно работающих трансформаторов (их  вторичных  напряжений при  холостом ходе — рис. 2.51) возникает уравнительный ток.

Рис. 2.50. Схема включения трансформаторов при параллельной работе (в) и схема замещения их (б).

Рис. 2.51. Векторные диаграммы напряжений при параллельной работе трансформаторов:

а — одной группы с различными k; б — разных групп с одинаковыми k.

Этот ток вызывает циркуляцию мощности от одного трансформатора к другому, а следовательно, неравномерную нагрузку трансформаторов, сопровождающуюся увеличением потерь и нагрева. Уравнительный ток

ÍYP = (É20I - É20II)/(ZкI + ZкII).

Условия включения трансформаторов.

При параллельном включении трансформаторов их первичные и вторичные обмотки раздельно присоединяются параллельно к общим шинам (рис. 12). На схеме изображены два трансформатора, включенные на параллельную работу, но их число может быть и большим. Для нормальной работы трансформаторов при их параллельном включении должны быть выполнены условия:

1.равенство номинальных первичных и вторичных напряжений трансформаторов;

2.принадлежность трансформаторов к одинаковым группам;

3.равенство напряжений коротких замыканий, их активных и реактивных составляющих

Условия равенства первичных и вторичных напряжений

Это условие сводится к условию равенства коэффициентов трансформации параллельно работающих трансформаторов. При включении на параллельную работу обмотки трансформаторов должны быть соединены одноименными зажимами: чтобы индуктируемые во вторичных обмотках э. д. с. находились в противофазе и их геометрическая сумма была равна нулю, тогда при включении тpaнcфoрмaтopoв не возникает никaкиx уравнительных токов.

Если коэффициенты трансформации не равны, то не равны н э д. с. вторичных обмоток, значит и их геометрическая сумма не равна нулю:

E2i+E2ii=E

Где E2i и E2ii — э. д. с. вторичных обмоток соответственно первого и ; второго трансформаторов.

Под действием результирующей э. д. с. АЕ по обмоткам трансформаторов циркулируют уравнительные токи Iур. Суммарное напряжение вторичных обмоток £ уравновешивается падением напряжения в сопротивлениях коротких замыканий трансформаторов, приведенных ко вторичным обмоткам

В мощных трансформаторах индуктивные сопротивления, обмоток больше, чем активные сопротивления, так что уравнительный ток почти чисто реактивный. Уравнительный ток для трансформатора с большей величиной э. д. с. — индуктивный и уменьшает вторичное напряжение этого трансформатора до напряжения вторичной сети U2. Для трансформатора с меньшей вторичной э. д. с. уравнительный ток — емкостный и повышает вторичное напряжение до напряжения вторичной сети U2.

Сопротивления коротких замыканий трансформаторов малы и при небольшом неравенстве коэффициентов трансформации уравнительный ток может оказаться значительно большим номинального; параллельное включение трансформаторов будет недопустимым. Относительное значение уравнительного тока определим на примере параллельной работы двух одинаковых однофазных трансформаторов с одинаковыми напряжениями короткого замыкания Uk=5%, вторичные э. д. с. которых отличаются на E5%. Таким образом, при отсутствии нагрузки трансформаторы оказались нагруженными токами, равными половине номинальных. Совершенно очевидно, что при таких условиях использовать полную мощность трансформаторов нельзя, так как при полной нагрузке они окажутся перегруженными и в случае продолжительной работы выйдут из строя. Если бы коэффициенты трансформации были отличными в большей мере, уравнительный ток оказался бы еще большим. На практике допускается разница в коэффициентах трансформации не более 1%.

Параллельная работа трансформаторов при неодинаковых Kт, группах Uk.

Параллельная работа трансформаторов возможна лишь в том случае, если в обмотках трансформаторов не возникают уравнительные токи, а нагрузка распределяется пропорционально номинальным мощностям трансформаторов. Практически это сводится к выполнению следующих условий:

1. Напряжения обмоток высшего и низшего напряжения, указанные на заводских табличках, должны быть соответственно равны, т.е. должны быть равны коэффициенты трансформации k1 = k2 …kn.