Паралельна робота трансформаторів - умови застосування

Енергетика - вже давно невід`ємна частина цивілізації. Без неї уявити собі життя просто неможливо. Саме тому питання про безперебійності енергопостачання споживачів ставиться все більш гостро. Паралельна робота трансформаторів - один з таких способів. Однак чи тільки для резервування використовують даний метод, і які вимоги висувають до обладнання?

Навіщо необхідна паралельна робота трансформаторів?

Як вже говорилося вище, спочатку погоджена робота була викликана необхідністю підвищити надійність електропостачання. Однак є й інші, не менш важливі особливості, коли паралельна робота трансформаторів необхідна. До таких моментів відносять:

• швидке зростання навантаження, яка в найближчому майбутньому буде перевищувати (або вже перевищує) потужність одного працюючого трансформатора;
• недолік місця (висоти, ширини) може не дозволити встановити один великий трансформатор, однак можна розташувати два невеликих і включити їх в паралель;
• природно, заходи безпеки відіграють важливу роль, тому що ймовірність відмови відразу обох трансформаторів вкрай мала, проте вона є, тому в додаток до такого заходу, як паралельна робота трансформаторів, використовують і інші методи резервування.

Введення в експлуатацію двох трансформаторів

Включення трансформаторів на паралельну роботу забезпечує резервування особливо відповідальних приймачів електричної енергії, що має на увазі безперебійність електропостачання. На більшості підстанцій застосовують два або більше трансформаторів (виключення складають малопотужні підстанції прохідного типу). Робота в паралель допускається, якщо обидва трансформатора відповідають певному набору вимог, які називаються «Умови паралельної роботи трансформаторів»:

• групи обмоток повинні бути тотожні один другу;
• коефіцієнти трансформації повинні бути рівні один одному, допускається несуттєве відхилення в допустимих нормованих пределах;
• напруги коротких замикань повинні бути рівні один одному, допускається несуттєве відхилення в допустимих нормованих пределах;
• паралельні трансформатори зобов`язані харчуватися від єдиної мережі;
• вторинні кабелі, необхідні для з`єднання трансформаторів в точці, повинні мати приблизно рівні характеристики і дліну;
• зсув фаз між напругою первинної та вторинної обмотки повинен бути однаковий.

Необхідність попереднього розрахунку

При пошкодженні одного з двох трансформаторів не завжди можливо підібрати абсолютно такий же, який повністю відповідав би пошкодженому за умовами і режимам роботи. У цих випадках вибір трансформатора обґрунтовується по складних попередніми розрахунками, які показують, що обмотки обох трансформаторів будуть завантажені рівномірно, і жодна з них не буде по навантаженню перевищувати навантажувальну здатність кожного окремо взятого трансформатора.

Напруга короткого замикання

Паралельна робота трансформаторів можлива при відносному рівність значень напруг коротких замикань на обмотках. Якщо ж значення КЗ різні, то перед включенням у спільну роботу необхідно попередньо змінити коефіцієнт трансформації одного трансформатори з допомогою спеціального перемикача. Таким чином можна досягти компенсації перерозподілених навантажень, які виникають через відмінності напруг короткого замикання. Виникаючі завдяки такому невідповідності зрівняльні струми НЕ будуть перевантажувати трансформатор з меншим значенням напруги КЗ.

Природно, необхідно врахувати навантажувальні здібності - як окремо у кожного електроприладу, так і під час такого заходу, як паралельна робота силових трансформаторів. На режимі холостого ходу, проте, відмінність у значеннях напруги короткого замикання абсолютно не позначається, тому що коефіцієнти трансформації зрівнюються і стають однаковими. Під навантаженням ж вторинні напруги будуть різними, так як нерівні падіння напруги можуть призвести до протікання зрівняльних струмів по обмотках, при цьому в одного трансформатора зрівняльний струм буде підсумовуватися з основним, а у другого відніматися. Рекомендоване співвідношення потужностей найбільш потужного трансформатора до самого малопотужного має становити не більше трьох до одного.

Допустимі умови

Можлива паралельна робота трансформаторів триобмоткових, двообмоткових на всіх обмотках. Необхідно пам`ятати, що у електроприладів, включених в паралель, навантаження розподіляється обернено пропорційно напрузі короткого замикання і прямо пропорційно потужності кожного окремо взятого трансформатора. Паралельна робота трансформаторів, якщо групи з`єднання обмоток різні, можлива на всіх непарних групах. Якщо включення не узгоджені, то з-за рогу зсуву між зажимами вторинних обмоток з`являється напруга, яка викликає неприпустимий зрівняльний струм.