Параллельная работа трансформаторов

Параллельная работа трансформаторов, исключаемых на одни сборные шины как с высокой, так и с низкой стороны, с распределением нагрузки между ними пропорционально номинальной мощности возможна при равенстве номинальных первичных и вторичных напряжений, равенстве напряжений короткого замыкания и тождественности групп соединения обмоток. Допускается отклонение по коэффициенту трансформации ±10% среднего значения.
Рекомендуется выдерживать отношение мощности наибольшего трансформатора к мощности наименьшего не более 3: 1. Суммарная нагрузка параллельно включенных трансформаторов должна быть такой, чтобы ни один из трансформаторов не был бы загружен больше его нагрузочной способности.
В случае включения на параллельную работу трансформаторов с разными коэффициентами трансформации вторичные напряжения оказываются различными и по первичным и вторичным обмоткам включенных трансформаторов потекут уравнительные токи:
В процессе загрузки обоих трансформаторов большую нагрузку принимает на себя трансформатор, имеющий более высокое вторичное напряжение. Токи нагрузки каждого трансформатора распределяются пропорционально номинальным мощностям:
Различия в значениях напряжения короткого замыкания не сказываются при холостом ходе трансформаторов, так как их коэффициенты трансформации одинаковы, но под нагрузкой вторичные напряжения обоих трансформаторов окажутся разными и их разность вызовет протекание уравнительного тока по обмоткам трансформаторов, причем аналогично предыдущему случаю у одного трансформатора он будет складываться, а у другого — вычитаться из тока нагрузки. Чем меньше напряжение короткого замыкания трансформатора, тем большую нагрузку он на себя принимает. Некоторого выравнивания распределения нагрузки можно достичь с помощью соответствующего изменения коэффициента трансформации, повышением вторичного напряжения недогруженного трансформатора.
Если мощности трансформаторов различны, то распределение нагрузки в этом случае произойдет по формуле, где S1 и 5г — мощности первого и второго трансформатора;
М — напряжения короткого замыкания трансформаторов; к. — некоторое эквивалентное напряжение короткого замыкания объединенной группы параллельно включенных трансформаторов.
Таким образом, нагрузка распределяется прямо пропорционально мощностям и обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания трансформаторов, поэтому полную установленную мощность трансформаторов можно использовать только при равенстве их напряжений короткого замыкания.
При включении на параллельную работу трансформаторов с разными группами соединения между одноименными зажимами вторичных обмоток возникает напряжение, обусловленное углом сдвига.
В выведена зависимость уравнительного тока от величины угла сдвига векторов (/2(1) и U2(2) и напряжений короткого замыкания трансформаторов:
Группа соединения может быть изменена внешними пересоединениями ошиновки трансформаторов, как указано, например, на рис. 4-26.
В схемах электростанции возникает необходимость параллельной работы основных и резервных трансформаторов собственных нужд, связывающих две системы напряжений, соединенные через несколько повышающих и понижающих трансформаторов. В таких случаях должны быть соблюдены все условия параллельной работы, кроме одинаковости групп соединения. Группы соединения таких трансформаторов, как правило, должны быть различными, так как их подбор производится по результатам анализа угловых смещений векторов всех трансформаторов, включенных в замкнутый контур силовой цепи. Пример подбора группы соединения резервного трансформатора собственных нужд приведен на рис. 4-27.