Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

§ 3.5. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ТРАНСФОРМАТОРОВ

Условия включения. При параллельной работе первичные обмотки трансформаторов присоединены к общим шинам питающей

Рис. 3.22. Параллельная работа трансформаторов: а — схема включения; б — схема замещения без намагничивающего контура, соответствующая схеме рис. 3.10.в

сети, вторичные — к общим шинам потребителя (рис. 3.22, а). Мощность всех параллельно работающих трансформаторов равна сумме их мощностей.

При включении на параллельную работу пользуются условным понятием начала и конца обмоток. На рис. 3.23 схематично изображена часть стержня магнитопровода, на который намотаны первичная и вторичная обмотки трансформатора. При изменении потока

взаимоиндукции Ф (например, при увеличении) в них индуктируются э. д. с. E₁ и Е₂. Если обмотки намотаны в одну сторону и имеют одинаковую маркировку, то на диаграмме векторы э. д. с. E₁ и Е₂ направлены в одну сторону (рис. 3.23, а). Если в одной из обмоток (например, во вторичной, рис. 3.23, б) начало и конец поменять местами, то на диаграмме вектор E₂ изменит направление на обратное, хотя физическая картина осталась такой же. Аналогичный сдвиг фазы э. д. с. на векторной диаграмме можно получить

Рис. 3.23. Связь между обозначением зажимов обмоток, направлением намотки и фазой э. д. с: а — обмотки имеют одинаковое направление намотки и маркировку; б — изменено обозначение концов вторичной обмотки; в — изменено направление намотки витков вторичной обмотки

изменяя направление намотки витков (например, вторичной обмотки, рис. 3.23, в).

Для того чтобы охарактеризовать сдвиг фаз линейных э. д. с. первичной и вторичной обмоток с учетом обозначения зажимов, вводится понятие группы соединения трансформатора. В однофазном, трансформаторе может быть две группы соединения, в трехфазном — двенадцать. При обозначении группы соединений пользуются аналогией с часовым циферблатом. При этом вектор линейной э. д. с. первичной обмотки мысленно совмещают с минутной стрелкой часов, расположенной на цифре 12, а с направлением вектора вторичной линейной э. д. с. совмещают часовую стрелку. Цифра, на которой она расположена, определяет группу соединения трансформатора.

Угловое расстояние между двумя соседними цифрами циферблата составляет 30°. Поэтому для определения угла сдвига линейных э. д. с. обмоток следует умножить номер группы на 30°. Например, число 6 обозначает, что сдвиг между линейными э. д. с. обмоток составляет 180° = 6×30°. На рис. 3.23, а представлена группа соединений 12, на рис. 3.23, бив представлены группы соединений 6.

Меняя маркировку выводов, можно изменить группу соединения трансформатора. Например, заменяя концы вторичной обмотки а, в, с на x, у, z и наоборот, можно трансформатор, принадлежащий

к группе 6, переделать на трансформатор группы 12. В СССР стандартными являются две группы соединений — 12 и 11.

При нормальной параллельной работе между трансформаторами не должны проходить уравнительные токи. Уравнительные токи отсутствуют, если первичные э. д. с. всех трансформаторов одинаковы и вторичные э. д. с. также одинаковы и находятся в фазе. Это достигается при соблюдении следующих условий: равенство коэффициентов трансформации; равенство напряжений короткого замыкания; принадлежность трансформаторов к одной группе.

Стандарт допускает параллельную работу трансформаторов при условии, что коэффициенты трансформации отклоняются не более, чем на 0,5% от среднего арифметического значения, и напряжения короткого замыкания отклоняются не более чем на 10% от среднего арифметического значения.

Перед включением на параллельную работу необходимо опытным путем проверить соблюдение первого и третьего условий. При их соблюдении напряжение между зажимами разомкнутого рубильника K (см. рис 2.22, а) равно нулю.

Рис. 3.24. Параллельная работа при неравенстве коэффициентов трансформации: а — векторная диаграмма при холостом ходе; б — определение напряжения на вторичной обмотке; в — определение токов первого и второго трансформаторов; г — определение допустимого тока нагрузки

Параллельная работа трансформаторов с неодинаковыми напряжениями короткого замыкания. Если коэффициенты трансформации обоих трансформаторов равны, то уравнительный ток равен нулю и согласно упрощенной схеме замещения параллельной работы, построенной без намагничивающих ветвей (см. рис. 3.22, б), нагрузочные токи трансформаторов распределяются обратно пропорционально сопротивлениям короткого замыкания, т. е.

Это выражение показывает, что при неравенстве напряжений короткого замыкания относительные токи трансформаторов обратно пропорциональны напряжениям короткого замыкания. В случае, если известны внешние характеристики, удобно по заданной величине вторичного напряжения графически определять токи при параллельной работе трансформаторов (рис. 3.25). Чем больше значение напряжения короткого замыкания и_к, тем больше падение напряжения в обмотках трансформатора при нагрузке и, следовательно, тем больше наклон его внешней характеристики. Токи находят по точкам пересечения характеристик с горизонтальной прямой, ордината которой соответствует напряжению u_н.

Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам соединения. Параллельная работа трансформаторов, принадлежащих к разным группам, невозможна, так как между их обмотками проходит недопустимо большой уравнительный ток. Например, если трансформатор, имеющий группу соединения 12, включить на параллельную работу с трансформатором группы 6, то при обходе контуров вторичных обмоток их э. д. с. будут

Рис. 3.25. Распределение тока нагрузки в параллельно работающих трансформаторах при неравенстве напряжений короткого замыкания

Наименьший уравнительный ток при параллельной работе имеет место, если группа трансформаторов отличается на единицу, но и тогда уравнительный ток в несколько раз превышает номинальный.

ВОПРОСЫ

1.  Отчего зависит группа соединения трансформатора?

2.   Как происходит параллельная работа трансформаторов в случае, если соблюдены все условия за исключением равенства коэффициента трансформации? Как при этом распределяется нагрузка между трансформаторами?

3.  Имеет ли место уравнительный ток в случае параллельной работы трансформаторов с неодинаковым, напряжением короткого замыкания при соблюдении других условий параллельной работы?

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий