Как изменится отношение линейных напряжений трансформатора если нулевую группу изменить на 11

Параллельной
работой двух или
нескольких
трансформаторов
называется
работа при параллельном соединении их
обмоток как
на первичной, так и на вторичной сторонах.
При параллельном соединении одноименные
зажимы трансформаторов присоединяют
к одному и тому же проводу сети (рис.
2.7, а).

Рис. 2.7. Включение
трансформаторов на параллельную работу

Применение
нескольких параллельно включенных
трансформаторов вместо одного
трансформатора суммарной мощности
необходимо
для обеспечения бесперебойного
энергоснабжения в случае
аварии в каком-либо трансформаторе или
отключения его для
ремонта. Это также целесообразно при
работе трансформаторной
подстанции с переменным графиком
нагрузки, например когда
мощность нагрузки значительно меняется
в различные часы суток.
В этом случае при уменьшении мощности
нагрузки можно отключить один или
несколько трансформаторов для того,
чтобы нагрузка
трансформаторов, оставшихся включенными,
была близка
к номинальной. В итоге эксплуатационные
показатели работы трансформаторов
(КПД и сosφ₂)
будут достаточно высокими.

Для
того чтобы нагрузка между параллельно
работающими трансформаторами
распределялась пропорционально их
номинальным
мощностям, допускается параллельная
работа двухобмоточных
трансформаторов при следующих условиях:

1.
При одинаковом первичном напряжении
вторичные напряжения
должны быть равны.
Другими словами, трансформаторы
должны иметь одинаковые коэффициенты
трансформации: k_I
= k_II=
k_III=…
При несоблюдении этого условия, даже в
режиме х.х.,
между параллельно включенными
трансформаторами возникает
уравнительный ток, обусловленный
разностью вторичных напряжений
трансформаторов
(рис. 2.8, а):

где
Z_kI
и Z_kII
— внутренние
сопротивления трансформаторов.

Рис.
2.8. Появление напряжения ∆U
при несоблюдении условий
включения трансформаторов
на параллельную
работу

При
нагрузке трансформаторов уравнительный
ток накладывается на нагрузочный. При
этом трансформатор с более высоким
вторичным напряжением х.х. (с меньшим
коэффициентом трансформации) оказывается
перегруженным, а трансформатор равной
мощности,
но с большим коэффициентом трансформации
— недогруженным.
Так как перегрузка трансформаторов
недопустима, то
приходится снижать общую нагрузку. При
значительной
разнице коэффициентов трансформации
нормальная работа трансформаторов
становится практически невозможной.
Однако
ГОСТ допускает включение на параллельную
работу трансформаторов с различными
коэффициентами трансформации, если
разница коэффициентов трансформации
не превышает ±0,5% их среднего значения:

где

— среднее геометрическое значение
коэффициентов трансформации.

2.
Трансформаторы должны принадлежать
к одной группе соединения. При
несоблюдении
этого условия вторичные линейные
напряжения трансформаторов окажутся
сдвинутыми по фазе относительно друг
друга и в цепи трансформаторов появится
разностное
напряжение ∆U,
под действием которого возникнет
значительный
уравнительный ток. Так, если включить
на параллельную работу
два трансформатора с одинаковыми
коэффициентами трансформации,
но один из них принадлежит к нулевой
(Y/Y—0),
а другой
— к одиннадцатой (Y/A—11)
группам соединения, то линейное напряжение
U_2I
первого
трансформатора, будет больше линейного
напряжения U_2II
второго трансформатора в
раз (U_2I
/
U_2II
= ).
Кроме
того, векторы этих напряжений окажутся
сдвинутыми по фазе
относительно друг друга на угол 30° (рис.
28, б).
В
этих условиях во
вторичной цепи трансформаторов появится
разностное напряжение
∆U.
Для определения величины ∆U
воспользуемся
построениями рис.
28, б: отрезок
ОА равен
U_2II/2
или, учитывая, что U_2II
= U_2I
/,
получим ОА
= 0,5U_2I.
Следовательно, треугольник, образованный
векторами напряжений U_2I,
U_2II
и ∆U
— равнобедренный, а поэтому разностное
напряжение ∆U
= U_2II.
Появление такого
разностного напряжения привело бы к
возникновению во вторичной
цепи трансформаторов уравнительного
тока, в 15—20 раз превышающего номинальный
ток нагрузки, т. е, возникла бы аварийная
ситуация. Величина ∆U
становится еще большей, если трансформаторы
принадлежат нулевой и шестой группам
соединения (∆U
= 2U₂),
так как в этом случае векторы линейных
вторичных
напряжений окажутся в противофазе (см.
рис. 2.3, б).

3.
Трансформаторы должны иметь одинаковые
напряжения к.
з.: . Соблюдение этого условия
необходимо
для того, чтобы общая нагрузка
распределялась между трансформаторами
пропорционально их номинальным мощностям.

С
некоторым приближением, пренебрегая
токами х.х., можно параллельно
включенные трансформаторы заменить их
сопротивлениями
к.з. z_kI
и z_kII
и тогда от схемы, показанной на рис. 2.9,
а, можно
перейти к эквивалентной схеме (рис. 2.9,
б). Известно, что токи
в параллельных ветвях распределяются
обратно пропорционально
их сопротивлениям:

Умножим
обе части равенства (2.7) на
I_IIномU_ном/(I_1номU_ном),
левую
часть — на U_ном/U_ном,
а правую часть — на 100/100, получим

Затем
преобразуем полученное равенство, имея
в виду следующее:
I₁U_HOМ
= S₁,
и I₁₁
U_ном
= S₁₁
— фактическая нагрузка
первого
и второго трансформаторов соответственно,
В-А; I_1HOМ
U_HOМ=
S_1HOМ
и I_11HOМ
U_HOМ
=S_11HOМноминальные мощности
этих трансформаторов,
В-A;
(I_1HOМZ_kl/U_HOМ)100=u_1k
и (I_11HOМZ_kl1/U_HOМ)100=u_11k
— напряжения к.з. трансформаторов, %. В
результате получим

(S₁/S_1HOМ)(
S₁₁/S_11HOМ) (2.8)

или

S’₁/
S’₁₁=u_k11/u_k1 (2.9)

где
S’₁=S₁/S_1HOМ,
S’₁₁=S₁₁/S_11HOМ
— соответственно
относительные мощности
(нагрузки) первого и второго трансформаторов.

рис.
2.9. К понятию о распределении
нагрузки при параллельной работе
трансформаторов.

Из
соотношения (2.9) следует, что относительные
мощности
(нагрузки)
параллельно работающих трансформаторов
обратно пропорциональны их напряжениям
к.з. Другими
словами, при неравенстве
напряжений к.з. параллельно работающих
трансформаторов
больше нагружается трансформатор с
меньшим напряжением
к.з. В итоге это ведет к перегрузке одного
трансформатора (с меньшим
u_к)
и недогрузке другого (с большим u_к).
Чтобы не допустить перегрузки
трансформатора, необходимо снизить
общую нагрузку.
Таким образом, неравенство напряжений
к.з. не допускает полного использования
по мощности параллельно работающих
трансформаторов.

Учитывая,
что практически не всегда можно подобрать
трансформаторы
с одинаковыми напряжениями к.з., ГОСТ
допускает включение
трансформаторов на параллельную работу
при разнице напряжений
к.з. не более чем 10% от их среднего
арифметического
значения. Разница в напряжениях к.з.
трансформаторов тем
больше, чем больше эти трансформаторы
отличаются друг от
друга по мощности. Поэтому ГОСТ
рекомендует, чтобы отношение номинальных
мощностей трансформаторов, включенных
параллельно, было не более
чем 3:1.

Помимо
соблюдения указанных
трех условий необходимо
перед включением трансформаторов
на параллельную работу
проверить порядок чередования фаз,
который
должен
быть
одинаковым у всех трансформаторов.

Соблюдение
всех перечисленных условий проверяется
фазировкой
трансформаторов,
сущность которой состоит в том, что одну
пару, противоположно расположенных
зажимов на рубильнике
(см. рис. 2.7, б), соединяют проводом и
вольтметром V₀
(нулевой
вольтметр) измеряют напряжение между
оставшимися несоединенными
парами зажимов рубильника. Если вторичные
напряжения
трансформаторов равны, их группы
соединения одинаковы
и порядок следования фаз у них один и
тот же, то показания
вольтметра V₀
равны
нулю. В этом случае трансформаторы можно
подключать на параллельную работу. Если
вольтметр V_Q
покажет
некоторое напряжение, то необходимо
выяснить, какое из условий
параллельной работы нарушено. Необходимо
устранить это
нарушение и вновь провести фазировку
трансформаторов. Следует
отметить, что при нарушении порядка
следования фаз вольтметр
V₀
покажет двойное линейное напряжение.
Это необходимо
учитывать при подборе вольтметра, предел
измерения которого
должен быть не менее двойного линейного
напряжения на вторичной
стороне трансформаторов.

Общая
нагрузка всех включенных на параллельную
работу трансформаторов S
не
должна превышать суммарной номинальной
мощности этих трансформаторов: S≤∑S_HOМX
.

Распределение
нагрузки между параллельно работающими
трансформаторами
определяется следующим образом:

где
S_x
—
нагрузка одного из параллельно работающих
трансформаторов, кВА;
S—общая
нагрузка всей параллельной группы, кВА;
S
—напряжение
к.з. данного трансформатора, %; S_HOM.X
— номинальная
мощность данного трансформатора, кВА.
В выражении (2.10)

Пример
2.1.
Три трехфазных трансформатора с
одинаковыми группами соединения
включены параллельно (см. рис. 2.7, a)
на общую нагрузку 5000 кВ А Трансформаторы
имеют следующие данные S_ном1
=
1000 кВ-А, и_k1
= 6,5%,
S_ном11=1800
кВ-А, и_k11=
6,65%,
S_номIII
=⁼2200
кВ-А, и_k11I⁼=6,3%.
Определить нагрузку каждого
трансформатора

Р е ш е н и е. По
(2.11) определим

∑(S_ном.х/и_kх)=1000/6,5+1800/6,65+2200/6,3=775.

По (2.10) определим
нагрузку каждого трансформатора:

S₁
= 5000·1000/(6,5·775) = 995 кВ-А;

S₁₁
=5000·1800/(6,65·775)=1755 кВ-А;

S₁₁₁=5000·2200/(6,3·775)
= 2250 кВ-А,

т.
е. третий трансформатор оказался
перегруженным на [(2250
— 2200)/2200]100 = 2,3%.

Для
устранения этой перегрузки следует
снизить внешнюю нагрузку трансформаторов
на 2,3%, т. е. уменьшить ее до
S‘=S—2,3S/100=5000-2,3
5000/100=4885 кВ·А.

В
этом случае суммарная мощность
трансформаторов будет использована
лишь
на 97,7%.

Контрольные
вопросы

1. Что такое группа
соединения и как она обозначается?

2. Какие группы
соединения предусмотрены ГОСТом?

3. Как из основной
группы соединения можно получить
производную?

4. Как изменится
отношение линейных напряжений
трансформатора, если нулевую группу
соединения изменить на 11-ю?

5. Какие условия
необходимо соблюдать при включении
трансформаторов на параллельную работу?

6. Что такое фазировка
трансформатора и как она выполняется?

Обновлено: 09.02.2023

4.1.Группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

4.2Условия включения трансформаторов на параллельную работу

При построении векторных диаграмм трансформатора считалось, что ЭДС фазы обмотки ВН Ė_АХ и обмотки НН Ė_ах совпадают по фазе. Но это справедливо лишь при условии намотки первич­ной и вторичной обмоток трансформатора в одном направлении и одноименной маркировке выводов этих обмоток, рис. 4.1, а. Если же в трансформаторе изменить направление обмотки НН или же переставить обозначения ее выводов, то ЭДС Ė_ах окажется сдвинутой по фазе относительно ЭДС Ė_АХ на 180° (рис. 4.1, б). Сдвиг фаз между ЭДС Ė_АХ и Ė_ах принято выражать группой соединения. Так как этот сдвиг фаз может изменяться от 0 до 360°, а кратность сдвига составляет 30°, то для обозначения группы соединения принят ряд чисел: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 0.

Угол смещения вектора линейной ЭДС обмотки НН по отношению к вектору линейной ЭДС обмотки ВН определяют умножением числа, обозначающего группу соединения, на 30°. Угол смещения отсчиты­вают от вектора ЭДС обмотки ВН по часовой стрел­ке до вектора ЭДС обмотки НН. Например, группа соединения 5 указывает, что вектор ЭДС НН отстает по фазе от вектора ЭДС ВН на угол 5×30° = 150°.

Для лучшего понимания принятого обозначения групп соединения пользуются сравнением с часами. При этом вектор ЭДС обмотки ВН соответствует минутной стрелке, установленной на цифре 12, а вектор ЭДС обмотки НН – часовой стрелке (рис. 4.2). Так же необходимо иметь в виду, что совпадение по фазе векторов ЭДС Ė_АХ и Ė_ах эквивалентное сов­падению стрелок часов на циферблате, обозначается группой 0 (а не 12). Кроме того, следует помнить, что за положительное направление вращения векто­ров ЭДС принято их вращение против часовой стрелки.

Таким образом, в однофазном трансформаторе возможны лишь две группы соединения: группа 0, соответствующая совпа­дению по фазе Ė_АХ и Ė_ах,и группа 6, соответствующая сдвигу фаз между Ė_АХ и Ė_ах на 180°. Из этих групп ГОСТ предусматри­вает лишь группу 0, она обозначается I/I — 0.

Рис. 4.1. Группы соединения обмоток однофазных транс­форматоров:

а – группа I/I – 0; б – группа I/I – 6

Рис. 4.2. Сравнение положения стрелок часов с обозначением групп соединения

Рис. 4.3. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/Y – 0; б – для группы Y/Y – 6

Рис. 4.4. Схемы соединения обмоток и векторные диаграммы:

а – для группы Y/D – 11; б – для группы Y/D – 5

При одинаковых схемах соединения обмоток ВН и НН, на­пример Y/Y и D/D, получают четные группы соединения, а при неодинаковых схемах, например Y/D или D/Y, – нечетные.

Рассмотренные четыре группы соединения (0, 6, 11 и 5) назы­вают основными. Из каждой основной группы соединения мето­дом круговой перемаркировки выводов на одной стороне транс­форматора, например на стороне НН (без изменения схемы соединения), можно получить по две производные группы. На­пример, если в трансформаторе с группой соединения Y/Y – 0 (рис. 48, а) выводы обмотки НН перемаркировать и вместо после­довательности abc принять последовательность cab, то вектор ЭДС Ė_ab повернется на 120°, при этом получим группу соедине­ния Y/Y – 4. Если же выводы обмоток НН перемаркировать в по­следовательность bca, то вектор Ė_ab повернется еще на 120°, а всего на 240°; получим группу Y/Y — 8.

Рис.4. 5. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных

Аналогично от основной группы 6 путем круговой перемаркировки получают производные группы 10 и 2, от основной группы 11 – производные группы 3 и 7, от основной группы 5 – произ­водные группы 9 и 1.

ГОСТ определяет схемы и группы соединения, применяемые для силовых двухобмоточных транса форматоров общепромышленного назначения (рис. 4.5).

4.2. Условия включения трансформаторов на параллельную работу.

Параллельной работой двух или нескольких трансформато­ров называется работа при параллельном соединении их обмоток как на первичной, так и на вторичной сторонах. При параллельном соединении одноименные зажимы трансформаторов присоединя­ют к одному и тому же проводу сети (рис. 4.6, а).

Рис. 4.6. Включение трансформаторов на параллельную работу

Применение нескольких параллельно включенных трансфор­маторов вместо одного трансформатора суммарной мощности не­обходимо для обеспечения бесперебойного энергоснабжения в случае аварии в каком-либо трансформаторе или отключения его для ремонта. Это также целесообразно при работе трансформа­торной подстанции с переменным графиком нагрузки, например когда мощность нагрузки значительно меняется в различные часы суток. В этом случае при уменьшении мощности нагрузки можно отключить один или несколько трансформаторов для того, чтобы нагрузка трансформаторов, оставшихся включенными, была близ­ка к номинальной. В итоге эксплуатационные показатели работы трансформаторов (КПД и cosφ₂) будут достаточно высокими.

Для того чтобы нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределялась пропорционально их номи­нальным мощностям, допускается параллельная работа двухобмоточных трансформаторов при следующих условиях:

1. При одинаковом первичном напряжении вторичные на­пряжения должны быть равны.Другими словами, трансформа­торы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации: k_I=k_II=k_III=. При несоблюдении этого условия, даже в режиме х.х., между параллельно включенными трансформаторами возни­кает уравнительный ток, обусловленный разностью вторичных напряжений трансформаторов DÙ (рис. 4.7, а):

где Z_kI и Z_kII – внутренние сопротивления трансформаторов.

При нагрузке трансформаторов уравнительный ток наклады­вается на нагрузочный. При этом трансформатор с более высоким вторичным напряжением х.х. (с меньшим коэффициентом транс­формации) оказывается перегруженным, а трансформатор равной мощности, но с большим коэффициентом трансформации — не­догруженным. Так как перегрузка трансформаторов недопустима, то приходится снижать общую нагрузку. При значительной разнице коэффициентов транс­формации нормальная работа трансформато­ров становится практически невозможной. Однако ГОСТ допускает включение на па­раллельную работу трансформаторов с раз­личными коэффициентами трансформации, если разница коэффициентов трансформации не превышает ±0,5% их среднего значения:

где – среднее геометрическое значение коэффициентов трансформации.

2. Трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединения.При несоблюдении этого условия вторичные ли­нейные напряжения трансформаторов окажутся сдвинутыми по фа­зе относительно друг друга и в цепи трансформаторов появится раз­ностное напряжение DU, под действием которого возникнет значи­тельный уравнительный ток. Так, если включить на параллельную работу два трансформатора с одинаковыми коэффициентами транс­формации, но один из них принадлежит к нулевой (Y/Y – 0), а дру­гой — к одиннадцатой (Y/D – 11) группам соединения, то линейное напряжение U_2Iпервого трансформатора будет больше линейного напряжения U_2IIвторого трансформатора в раз (U_2I/U_2II = ). Кроме того, векторы этих напряжений окажутся сдвинутыми по фа­зе относительно друг друга на угол 30° (рис. 4.7, б). В этих условиях во вторичной цепи трансформаторов появится разностное напряже­ние DU. Для определения величины DU воспользуемся построения­ми рис. 28, б: отрезок ОА равен U_2II/2 или, учитывая, что U_2II= U_2I/ , получим ОА = 0,5/U_2I. Следовательно, треугольник, образованный векторами напряжений Ù_2I, Ù_2II и DÙ – равнобед­ренный, а поэтому разностное напряжение DU = U_2II. Появление такого разностного напряжения привело бы к возникновению во вторичной цепи трансформаторов уравнительного тока, в 15 — 20 раз превышающего номинальный ток нагрузки, т.е. возникла бы аварийная ситуация. Величина DU становится еще большей, если трансформаторы принадлежат нулевой и шестой группам соедине­ния (DU = 2U₂), так как в этом случае векторы линейных вторич­ных напряжений окажутся в противофазе (см. рис. 48, б).

Рис. 4.7. Появление напряжения DU при несоблюдении условий включения

трансформаторов на параллельную работу

3. Трансформаторы должны иметь одинаковые напряже­ния к. з.: u_kI=u_kII=u_kIII. Соблюдение этого условия необхо­димо для того, чтобы общая нагрузка распределялась между трансформаторами пропорционально их номинальным мощно­стям.

С некоторым приближением, пренебрегая токами х.х., можно параллельно включенные трансформаторы заменить их сопротив­лениями к.з. Z_kI и Z_kII и тогда от схемы, показанной на рис. 53, а, можно перейти к эквивалентной схеме (рис. 53, б). Известно, что токи в параллельных ветвях распределяются обратно пропорцио­нально их сопротивлениям:

Умножим обе части равенства (4.3) на , левую часть – на , а правую часть — на 100/100, полу­чим

Затем преобразуем полученное равенство, имея в виду сле­дующее: и – фактическая нагрузка пер­вого и второго трансформаторов соответственно, В×А;

и – номинальные мощности этих трансформаторов, ВА; и – напряжения к.з. трансформаторов, %.

В результате получим

где , – соответственно относительные мощности (нагрузки) первого и второго трансформаторов.

Из соотношения (4.5) следует, что относительные мощности (нагрузки) параллельно работающих трансформаторов обратно пропорциональны их напряжениям к.з. Другими словами, при не­равенстве напряжений к.з. параллельно работающих трансформа­торов больше нагружается трансформатор с меньшим напряжени­ем к.з. В итоге это ведет к перегрузке одного трансформатора (с меньшим и_к)и недогрузке другого (с большим и_к). Чтобы не до­пустить перегрузки трансформатора, необходимо снизить общую нагрузку. Таким образом, неравенство напряжений к.з. не допус­кает полного использования по мощности параллельно работаю­щих трансформаторов.

Учитывая, что практически не всегда можно подобрать транс­форматоры с одинаковыми напряжениями к.з., ГОСТ допускает включение трансформаторов на параллельную работу при разнице напряжений к.з. не более чем 10% от их среднего арифметиче­ского значения. Разница в напряжениях к.з. трансформаторов тем больше, чем больше эти трансформаторы отличаются друг от друга по мощности. Поэтому ГОСТ рекомендует, чтобы от­ношение номинальных мощностей трансформаторов, включен­ных параллельно, было не бо­лее чем 3:1.

Помимо соблюдения ука­занных трех условий необхо­димо перед включением транс­форматоров на параллельную работу проверить порядок чередования фаз, который должен быть одинаковым у всех трансформаторов.

Рис. 4.8. К понятию о распределении нагрузки при параллельной работе трансформаторов

Соблюдение всех перечисленных условий проверяется фазировкой трансформаторов, сущность которой состоит в том, что одну пару, противоположно расположенных зажимов на рубиль­нике , соединяют проводом с вольтметром V₀(ну­левой вольтметр) измеряют напряжение между оставшимися несо­единенными парами зажимов рубильника. Если вторичные напряжения трансформаторов равны, их группы соединения оди­наковы и порядок следования фаз у них один и тот же, то показа­ния вольтметра V₀равны нулю. В этом случае трансформаторы можно подключать на параллельную работу. Если вольтметр V₀покажет некоторое напряжение, то необходимо выяснить, какое из условий параллельной работы нарушено. Необходимо устранить это нарушение и вновь провести фазировку трансформаторов. Следует отметить, что при нарушении порядка следования фаз вольтметр V₀покажет двойное линейное напряжение. Это необхо­димо учитывать при подборе вольтметра, предел измерения кото­рого должен быть не менее двойного линейного напряжения на вторичной стороне трансформаторов.

Контрольные вопросы

1.Что такое группа соединения и как она обозначается?

2. Какие группы соединения предусмотрены ГОСТом?

3. Как из основной группы соединения можно получить производную?

4. Как изменится отношение линейных напряжений трансформатора, если ну­левую группу соединения изменить на 11-ю?

5. Какие условия необходимо соблюдать при включении трансформаторов на параллельную работу?

6. Что такое фазировка трансформатора и как она выполняется?

Аналогично от основной группы 6 путем круговой перемарки­ровки получают производные группы 10 и 2, от основной груп­пы 11 — производные группы 3 и 7, от- основной группы 5 — производные группы 9 и 1.

Основные группы соединения имеют некоторое преимущество перед производными, так как предусматривают одноименную маркировку выводов обмоток, расположенных на одном стержне. Это уменьшает вероятность ошибочных присоединений. Однако не все группы соединения имеют практическое применение в трехфазных трансформаторах. ГОСТ определяет схемы и группы соединения, применяемые для силовых двухобмоточных транс­форматоров общепромышленного назначения (рис. 10.5).

Соединяя обмотки НН в зигзаг в сочетании с соединением обмотки ВН в звезду или треугольник, можно получить практически любой угол сдвига фаз между ЭДС обмоток ВН и НН. Этого достигают разделением обмотки НН на две части с различным соотношением витков в этих частях, а следовательно, и с различным значением угла. При изготовлении или в процессе эксплуатации трансформа­торов иногда возникает необходимость в опытной проверке груп­пы соединения. Существует несколько методов такой проверки, но наиболее распространены методы фазометра и вольтметра.

Рис. 10.5. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных двухобмоточных трансформаторов

Параллельная работа трансформатора

Параллельной работой двух или нескольких трансформаторов называется работа при параллельном соединении их обмоток как на первичной, так и на вторичной сторонах. При параллельном соединении одноименные зажимы трансформаторов присоединяют к одному и тому же проводу сети (рис. 11.1, а).

Применение нескольких параллельно включенных трансфор­маторов вместо одного трансформатора суммарной мощности необходимо для обеспечения бесперебойного энергоснабжения в случае аварии в каком-либо трансформаторе или отключения его для ремонта. Это также целесообразно при работе трансформаторной подстанции с переменным графиком нагрузки, например, когда мощность нагрузки значительно меняется в различные часы суток. В этом случае при уменьшении мощности нагрузки можно отключить один или несколько трансформаторов для того, чтобы нагрузка трансформаторов, оставшихся включенными, была близка к номинальной. В итоге эксплуатационные показатели работы трансформаторов (КПД и соsφ₂) будут достаточно высокими.

Рис. 11.1. Включение трансформаторов на параллельную работу

Для того чтобы нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределялась пропорционально их номи­нальным мощностям, допускается параллельная работа двухобмоточных трансформаторов при следующих условиях:

1. При одинаковом первичном напряжении вторичные напряжения должны быть равны. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковые коэффициенты трансформации: k₁=k₁₁=k₁₁₁=…. При несоблюдении этого условия, даже в режиме х. х., между параллельно включенными трансформаторами возникает уравнительный ток, обусловленный разностью вторичных напряжений трансформаторов (рис.11.2, а):

(11.1)

где Z_k1 и Z_k2 — внутренние сопротивления трансформаторов.

При нагрузке трансформаторов уравнительный ток накладывается на нагрузочный. При этом трансформатор с более высоким вторичным напряжением х.х. (с меньшим коэффициентом трансформации) оказывается перегруженным, а трансформатор равной мощности, но с большим коэффициентом трансформации — недогруженным. Так как перегрузка трансформаторов недопустима, то приходится снижать общую нагрузку. При значительной разнице коэффициентов трансформации нормальная работа трансформаторов становится практически невозможной.

Рис.11.2.Появление напряжения ∆U при несоблюдении условий включения тарнсформаторов на параллельную работу

Однако ГОСТ допускает включение на параллельную работу трансформаторов с различными коэффициентами трансформации, если разница коэффициентов трансформации не превышает ±0,5 % их среднего значения:

(11.2)

где — среднее геометрическое значение коэффициентов трансформации.

2. Трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединения. При несоблюдении этого условия вторичные линейные напряжения трансформаторов окажутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга и в цепи трансформаторов появится разностное напряжение ΔU, под действием которого возникнет значительный уравнительный ток. Так, если включить на парал­лельную работу два трансформатора с одинаковыми коэффици­ентами трансформации, но один из них принадлежит к нулевой (Y/Y— 0), а другой — к одиннадцатой (Y/Δ — 11) группам соединения, то линейное напряжение U₂₁ первого трансформатора будет больше линейного напряжения U₂₁₁ второго трансформатора в раз U₂₁/U₂₁₁= . Кроме того, векторы этих напря­жений окажутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга на угол 30° (рис. 11.2, б). В этих условиях во вторичной цепи транс­форматоров появится разностное напряжение ΔU . Для определения величины ΔU воспользуемся построениями рис. 11.2,б: отрезок ОА равен U₁₁/2 или, учитывая, что U₂₁₁=U₂₁/ , получим ОА=0,5U₂₁. Следовательно, треугольник, образован­ный векторами напряжений равнобедренный, а поэтому разностное напряжение ΔU=U₂₁₁. Появление такого разностного напряжения привело бы к возникновению во вто­ричной цепи трансформаторов уравнительного тока, в 15—20 раз превышающего номинальный ток нагрузки, т.е. возникла бы аварийная ситуация. Величина ΔU становится еще большей, если трансформаторы принадлежат нулевой и шестой группам соединения (ΔU=2U₂), так как в этом случае векторы линей­ных вторичных напряжений окажутся в противофазе.

3. Трансформаторы должны иметь одинаковые напряжения к. з.: u_k1=u_k11=u_k111….Соблюдение этого условия необходимо для того, чтобы общая нагрузка распределялась между трансформаторами пропорционально их номинальным мощностям.

С некоторым приближением, пренебрегая токами х.х., можно параллельно включенные трансформаторы заменить их сопротивлениями к.з. Z_k1 и Z_k11 и тогда от схемы, показанной на рис.11.3, а, можно перейти к эквивалентной схеме (рис. 11.3, б). Известно, что токи в параллельных ветвях распределяются обратно пропорционально их сопротивлениям:

(11.3)

Умножим обе части равенства (11.3) на I_11номU_ном/(I_1номU_ном), левую часть — на U_ном/U_ном а правую часть — на 100/100, получим

Затем преобразуем полученное равенство, имея в виду следующее: I_1номU_ном=S₁ и I_11номU_ном=S₁₁ — фактическая нагрузка пер­вого и второго трансформаторов соответственно, В.А; I_1номU_ном=S_1ном и I_11номU_ном=S_11ном — номинальные мощности этих транс­форматоров, В.А; (I_1номZ_k1/U_ном)100=u_1k и (I_11номZ_k11/U_ном)100=u_11k — напряжения к.з. трансформаторов, %. В результате получим

(11.5)

где — соответственно относительные мощности (нагрузки) первого и второго трансформаторов.

Из соотношения (11.5) следует, что относительные мощности (нагрузки) параллельно работающих трансформаторов обратно пропорциональны их напряжениям к.з.- Другими словами, при неравенстве напряжений к.з. параллельно работающих транс­форматоров больше нагружается трансформатор с меньшим на­пряжением к. з. В итоге это ведет к перегрузке одного транс­форматора (с меньшим u_к) и недогрузке другого (с большим u_к). Чтобы не допустить перегрузки трансформатора, необходимо снизить общую нагрузку. Таким образом, неравенство напряже­ний к.з. не допускает полного использования параллельно ра­ботающих трансформаторов по мощности.

Рис. 11.3. К понятию о распределении нагрузки при параллельной работе трансформаторов

Помимо соблюдения указан­ных трех условий необходимо перед включением трансформаторов на параллельную работу проверить порядок чередования фаз, который должен быть одинаковым у всех трансформаторов.

Соблюдение всех перечисленных условий проверяется фазировкой трансформаторов, сущность которой состоит в том, что одну пару, противоположно расположенных зажимов на рубильнике (см. рис. 11.1, б) соединяют проводом и вольтметром V_о (нулевой вольтметр) измеряют напряжение между оставшимися несоединенными парами зажимов рубильника. Если вторичные напряжения трансформаторов равны, их группы соединения одинаковы и порядок следования фаз у них один и тот же, то показания вольтметра V_о равны нулю. В этом случае трансформаторы можно подключать на параллельную работу. Если вольтметр V_опокажет некоторое напряжение, то необходимо выяснить, какое из условий параллельной работы нарушено. Необходимо устранить это нарушение и вновь провести фазировку трансформаторов. Следует отметить, что при нарушении порядка следования фаз вольтметр Vо покажет двойное линейное напряжение. Это необходимо учитывать при подборе вольтметра, предел измерения которого должен быть не менее двойного линейного напряжения на вторичной стороне трансформаторов.

Общая нагрузка всех включенных на параллельную работу трансформаторов 5 не должна превышать суммарной номинальной мощности этих трансформаторов: S≤∑S_номх

Распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами определяется следующим образом:

где S_x — нагрузка одного из параллельно работающих трансформаторов, кВ·А; S — общая нагрузка всей параллельной группы, кВ·А ; u_кх— напряжение к. з. данного трансформатора, %; S_номх— номинальная мощность данного трансформатора, кВ·А.

Литература

1. Основытеории цепей: Учеб.для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

2. Бессонов Л.А.Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

Производное соединение находят при основном соединении. Чтобы определить, при каком основном соединении оно должно приводиться в Бейльштейкс, необходимо написать структурную формулу нужного соединения, а затем в зависимости от его природы. [1]

Производное соединение находят при основном соединении. Чтобы определить, при каком основном соединении оно должно приводиться в Бейльштейне, необходимо написать структурную формулу нужного соединения, а затем в зависимости от его природы. [2]

Производное соединение находят при основном соединении. Чтобы определить при каком основном соединении оно должно приводиться в Бейлыытейне, необходимо написать структурную формулу нужного соединения, а затем в зависимости от его природы. [3]

Производные соединения с — Т — или — 1-заместителями восстанавливаются при более положительном потенциале, чем соответствующие ж-производные. Обратная картина наблюдается для производных с Т — заместителями. [4]

Производное соединение находят при основном соединении. [5]

Производное соединение находят при основном соединении. Чтобы определить, при каком основном соединении оно должно приводиться в Бейльштейне, необходимо написать структурную формулу нужного соединения, а затем в зависимости от его природы. [6]

Производные соединений H2Fe ( CO) 4 и НСо ( СО) 4, содержащие тяжелые металлы ( так называемые смешанные карбонилы металлов), весьма различны по своим свойствам. [7]

Литиевое производное соединения XLVa при обработке дает с выходом 99 % экваториально дейтерировашшй продукт XLV6, аналогично литиевое производное соединения XLVs при обработке НС1 дает только XLVr. Обработка кислотой литиевого производного соединения XLVa, с экваториальной wipewi — бутильной группой приводит KXLVe ( выход 99 %), в котором то / ето-бутильная группа занимает аксиальное положение. [8]

Моногалоидные производные соединений бензольного ряда , не содержащие других замещающих групп, не обменивают галоид на гидроксил при действии на них сплавленных щелочей. Однако с увеличением числа галоидов способность вещества вступать в реакцию повышается. [9]

Для производных соединений Н — Х и др. более сложных структур, получаемых изоэлектронным замещением метановых групп в полиенах 1 — УП, также характерны высокая термодинамич. [10]

Гидроборирование тетрагидропиранильного производного соединения ( 405) с последующим окислением перекисью водорода стереоспецифически приводит к 15 3-кси — 14 ( 3-дигидропроизводному [ J. [11]

Гриньяровы производные соединений с концевой тройной связью и окислители. [12]

Как производное соединения СН3С ССН3 Н2Ре2 ( СО) 8 можно рассматривать комплекс Ре2 ( СО) 6СбН5С ССбН5 [124], в котором в отличие от первого гетероцикл конденсирован с шестичленным циклом. [13]

Для получения производных соединений с малой реакционной способностью применяют также бис ( триметилсилил) три-фторацетамяд и М — триметилсшгалдиэтиламид. [14]

Своими руками

Любой трансформатор, за исключением автотрансформатора, имеет минимум две обмотки: высокого и низкого напряжений. Также у трехфазных устройств каждая из обмоток состоит из трех частей (по числу фаз). Большое количество частей дает возможность множества вариантов включения. Чтобы избежать путаницы, все группы соединения обмоток трансформатора для трехфазных устройств стандартизированы и приведены к единой системе для безошибочного подключения устройств и возможности параллельной работы.

Понятие группы соединение обмоток трехфазного трансформатора

В трехфазных сетях используется два вида соединений: звезда и треугольник. При изготовлении конструкций может показаться, что существует всего четыре вида расположения обмоток:

1. Звезда-звезда.
2. Звезда-треугольник.
3. Треугольник-звезда.
4. Треугольник-треугольник.

На деле все обстоит сложнее, поскольку в каждом виде соединений (звезде или треугольники) части обмоток могут быть соединены по-разному. В качестве примера можно привести обычных двухобмоточный трансформатор. Если у такого устройства совпадают начала и концы обмоток, то сдвиг фаз будет равен 0. Разворот одной из обмоток даст сдвиг фаз 180 0 .

Также встречаются z-образные соединения обмоток (зигзаг). В таких конструкциях каждая из обмоток состоит из двух частей, расположенных на различных стержнях магнитопровода трансформатора.

Трехфазная сеть характеризуется сдвигом фаз одна относительно другой на 120 0 . Поэтому всего насчитывается 12 групп соединения. Каждая группа характеризуется определенным сдвигом одноименных фаз на входе и выходе трансформатора.

Условные обозначения и расшифровка

Группы маркируются числами от 0 до 11. Для удобства и стандартизации принято следующее:

• однотипные соединения (∆/∆, Y/Y) имеют четные номера;
• разнотипные соединения (∆/Y, Y/∆) – нечетные.

Трехфазные трансформаторы выполняются на стержневых магнитопроводах. Каждая из фаз располагается на отдельном стержне. Это во многом упрощает дальнейшую работу и согласование устройств между собой.

Если у трансформатора одинаковые фазы намотаны на одних стержнях, то группы соединений при этом называются основными (0, 6, 11, 5). Остальные группы – производные.

Так как минимальный сдвиг фаз может составлять 30 0 , то количество вариантов равно 12, что соответствует положениям стрелок часов. 0-е и 12-е положения совпадают. На основании этого говорят, что номер группы совпадает с положением часовой и минутной стрелок. Сдвиг фаз вычисляется просто:

Номер группы*30 0 .

Приняты следующие обозначения на электросхемах и устройствах:

• Y, У – звезда;
• Yн, Ун – звезда на стороне низкого напряжения;
• Yо, Уо – звезда с нулевой точкой;
• ∆, Д, D – треугольник;
• ∆н, Дн, Dн – треугольник на стороне низкого напряжения.

Пример маркировки двухобмоточного трансформатора:

• ∆/Yн – 11. Первичная обмотка треугольник, вторичная (понижающая) звезда. Сдвиг фаз 330 0 ;
• Y/Yо -0. Обе обмотки соединены звездой, вторичная с выведенной нулевой точкой. Сдвиг фаз отсутствует.

Также на электрических схемах обмотки высокого напряжения (ВН) обозначают символами:

• A,B, C – начало обмотки;
• X, Y, Z – конец обмотки.

Аналогично для стороны низкого напряжения:

Подобным образом маркируются многообмоточные устройства, например:

Вместо нулевой группы может указываться двенадцатая, что совершенно равнозначно.

Как строятся векторные диаграммы

При построении векторных диаграмм надо запомнить правило, что сдвиг фаз меду фазами равняется 120 0 , то есть, при равенстве напряжений, концы векторов всегда будут образовывать равносторонний треугольник.

Наиболее просто составляется диаграмм для соединения звезда. В центре диаграммы ставится точка, которая соответствует объединенным концам обмоток. Из центра под углами 120 0 проводятся векторы фаз. Вертикально проводят вектор средней фазы.

Для треугольника начерно проводят линию, параллельную соответствующей фазы звезды, а от ее концов, соответственно, подсоединенные к ней оставшиеся две фазы. Должно соблюдаться условие – все стороны треугольника должны быть параллельны соответствующим фазам звезды. Искомыми векторами будут проведенные линии из центра треугольника к его вершинам.

Векторные диаграммы рисуются для высокой и низкой сторон, а затем совмещаются с единым центром. Угол между одинаковыми фазами будет показывать номер группы соединения, выраженный в часах.

Отсчет нужно брать от вектора высокого напряжения к низкому.

Таблица групп соединений

В таблице ниже представлены обозначения групп соединения и чередование фаз низкой и высокой сторон.

Определение методом гальванометра

Существует несколько способов определить правильность подсоединения обмоток. Самый простой способ – использование вольтметра магнитоэлектрической системы. Его еще называют методом постоянного тока.

Для этого к концам проверяемой обмотки подключают измерительный прибор, а на другую обмотку подают постоянное напряжение. Отклонение стрелки в момент замыкания ключа покажет полярность подключения обмотки. Такие действия производятся для каждой обмотки.

Также можно воспользоваться простым вольтметром при подключении переменного напряжения. Для этого на одну из обмоток подают пониженное переменное напряжение, а остальные две обмотки соединяют последовательно и подключают к вольтметру. Отсутствие или слишком малые показания говорят о том, что обмотки включены встречно.

Проверка

Если известен коэффициент трансформации, то при помощи вольтметра можно определить номер основной группы соединения. Для этой цели подают напряжение на концы А и а или x и y и измеряют напряжения на выводах В-в и С-с при соединении звездой или B-y и C-z при соединении треугольником. Для проверки используют следующие соотношения:

Для исключения повреждения оборудования, возникновения аварийных ситуаций и травмирования, все измерения следует производить при низком напряжении, не включая оборудование в основную сеть предприятия.

Примеры групповых соединений обмоток

Государственным стандартом предусмотрены только две группы соединения обмоток:

Жесткая стандартизация позволяет исключить аварии и повреждения в результате неправильных подключений. К тому же, для трансформаторов одинаковой мощности и коэффициента трансформации становится возможным параллельное включение устройств.

Остальное количество соединений используется крайне редко в отдельных случаях при невозможности использования стандартного варианта.

Тип подключения должен быть оговорен в сопроводительной документации и продублирован на шильдике устройства.

Ошибочные обозначения

Ошибочные включения возникают при несоблюдении правил подключения концов. Это происходит в результате неправильной намотки или неправильном обозначении. В результате при включении устройства в трехфазную сеть, обмотки, включенные встречно, компенсируют магнитные потоки друг у друга, поэтому через них начинает протекать ток, ограниченный лишь активным сопротивлением обмоточного провода, что равносильно короткому замыканию.

Чтобы исключить случаи неправильного включения, рекомендуется после ремонта оборудования или перед включением неизвестных устройств тщательно проверить фазировку каждой обмотки несколькими методами для исключения возможных ошибок.

Уменьшить вероятность ошибки поможет предварительный расчет напряжений для измерений по методу вольтметра. Полученные данные служат ориентировочными значениями, на которые нужно обращать внимание при проведении последующих измерений.

Читайте также:

  

• Какие факторы оказывали влияние на расогенез кратко

  

• Откровенно выражала консервативную реакцию против идей просвещения какая школа права

  

• В чем состоит принципиальная разница при мытье столовой посуды и столовых приборов кратко ответ

  

• Школа 1 бологое педагогический состав

  

• Что такое ендова кратко

---

С этим файлом связано 4 файл(ов). Среди них: Введение в специальность.docx, 4 Презентация Электродрель в системе электроснабжения квартиры.p, cert.pdf, Л7.doc.
Показать все связанные файлы

---

Подборка по базе: ПИСЬМЕННАЯ РАБОТА №1Иностранный язык..docx, Лабораторная работа № 1 По дисциплине ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАНН, Лабораторная работа № 1 «Фрактальная графика».docx, Лабораторная работа № 3 «Создание форм в СУБД MS Access» по ди, Лабораторная работа № 2 по дисциплине- «Базы данных» .docx, Лабораторная работа № 1 по дисциплине- «Базы данных» .docx, Лабораторная работа 2 Физика 1 Данилов.docx, Практическая работа 2 экономика.docx, Курсовая работа.Заварзина.docx, Белобородов Курсовая работа.docx

---

Практическая работа № 3

Выбор трансформаторов на параллельную работу.

Цель работы: Приобретение теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета параметров и характеристик реальных трехфазных трансформаторов.

Контрольные вопросы

1. Что такое группа соединения и как она обозначается?
   • Группа соединений показывает, как соединены обмотки силового трансформатора. Группу соединений обозначают дробным выражением, числитель которого относится к первичной обмотке , а знаменатель—к вторичной обмотке (обмотка низшего напряжения): например, Y/Д, Y/Y или Д/Y.
2. Какие группы соединения предусмотрены ГОСТом?
   • ГОСТ предусмотрены две группы соединения обмоток трехфазных двухобмоточных трансформаторов: 0 и 11. Практически могут встретиться 12 групп
3. Как из основной группы соединения можно получить производную?

Из каждой основной группы соединения методом круговой перемаркировки выводов на одной стороне трансформатора (без изменения схемы соединения) можно получить по 2 производные группы. Если в трансформаторе с группой соединения — 0 выводы обмотки НН перемаркировать и вместо последовательности abc принять последовательность cab, то вектор ЭДС повернётся на 120˚, при это получим группу соединения — 4.

1. Как изменится отношение линейных напряжений трансформатора, если нулевую группу соединения изменить на 11-ю?

— линейное напряжение изменится и будет больше.

5. Какие условия необходимо соблюдать при включении трансформаторов на параллельную работу?

Для включения трансформаторов на параллельную работу согласно ГОСТ 11677-85 необходимо выполнить ряд условий : -1)группа соединений трансформаторов должна быть обязательно одинаковой, 2)коэффициенты трансформации трансформаторов должны быть одинаковыми (допускается отклонение не более 5%, а при к>3 не более 1%), 3)напряжение uK могут отличаться не более чем на 10%. 6. Что такое фазировка трансформатора и как она выполняется?

—

Фазировка трансформатора — это проверка совпадения по фазам и по значению вторичных напряжений вновь вводимого трансформатора с одноименными напряжениями другого источника (сети или работающего трансформатора).

Задача:

Определить уравнительный ток при включении трех трансформаторов на параллельную работу. Нагрузка распределяется между трансформаторами.

Марка трансформаторов:

№ 1 ТМН 1600/35; №2 ТМН 2500/35; №3 ТМН 4000/35.

Sном-1.6;2.5;4.0

Номинальное напряжение обмоток трансформаторов одинаковое:

35/6,3 кВ.

Напряжение короткого замыкания: – для трансформаторов №1 и №2 u_K=6,5%; – для трансформатора №3 u_K=7,5%.

Решение

1. Проверка допустимого отклонения uK от среднего значения Среднее значение u_Kср=(6,5 + 6,5 + 7,5)/3 =6,83%.

Отклонения

Δu_K1,2=(6,5 – 6,83)/6,5= –0,05 = – 5%, Δu_K3=(7,5 – 6,83)/7,5= 0,089 = 8,9%.

Величина отклонений uK не превышает допустимого значения ± 10%. Следовательно, возможна совместная параллельная работа данных трансформаторов.

1. Общая нагрузка, кВ∙А

S= S₁ + S₂ + S₃ = 1600 + 2500 +4000 = 8100.

Коэффициент k=S u SH / k = 1H /uk1 +S2H /uk2 +S3H /uk3=

= 1600/6,5+2500/6,5 + 4000/7,5 = 1164.

S/k = 8100/1164 = 6,958.

1. Нагрузка каждого трансформатора, кВ∙А

S S^1H

S₁ =  = 6,958∙1600/6,5 = 1712,8; k uk1

S S^2H

S₂ =  =6,958∙2500/6,5 = 2676,2; k uk2

S S^3H = 6,958∙4000/7,5 = 3711.

S₃ =  k uk3

Проверка: S= S₁ + S₂ + S₃=8100 кВ∙А – проверка выполняется.

S= 1712,8+2676,2+3711=8100 кВА

Вывод: трансформатор с наибольшим значением напряжения короткого замыкания uK является наименее нагруженным трансформатором. В данном случае это трансформатор №3 ТМН 4000/35.

Таким образом, относительные нагрузки обратно пропорциональны напряжению u_K.

S S*1 / *2 / S*3 = uk3 / uk2 / uk1, где S*1 = S S1 / 1H ; S*2 = S S2 / 2H ; S*3 =S S3 / 3H .

Оценим нагрузку каждого трансформатора.

Трансформаторы №1 и №2 перегружены.

Перегрузка составила:

ΔS₁=(1712,8 – 1600)/1600 = 112,77/1600 = 0,07 = 7%

ΔS₂=(2676,2 – 2500)/2500 = 176,2/2500 = 0,07 = 7%

Общая перегрузка

ΔS= ΔS1 + ΔS2 =112,77 + 176,2 = 289 кВА.

Трансформатор №3 недогружен.

ΔS₃=( 3711 – 4000)/4000 = – 289 кВА.

Трансформаторы №1 и №2 перегружены, каждый на 7%, что недопустимо.

1. Уравнительные токи

Уравнительные токи для трансформаторов №1 и №2 вызваны перегрузкой по мощности и составляют 7% от номинального тока. Оценим величину уравнительных токов.

4.1. Трансформатор №1

Номинальный ток, А

S^1H 1600 =146,6.

I_1H = =

3U_H 3 6 ,3

Уравнительный ток, А I_1у =0,07∙146,6 = 10,2.

Общий ток трансформатора I₁ = +I_1H I_1у = 156,8.

4.2.Трансформатор №2

Номинальный ток, А

S^2H 2500 =229.

I_2H = =

3U_H 3 6 ,3

Уравнительный ток, А I_2у =0,07∙229 = 16. Общий ток трансформатора I₂ =I_2H +I_2у= 246.

Наличие перегрузки трансформаторов №1 и №2 и наличие уравнительных токов являются недопустимыми, поэтому следует уменьшить общую нагрузку.

5. Уменьшение общей нагрузки Уменьшаем общую нагрузку на 7% ΔS =0,07∙8100 = 567 кВА.

Принимаем нагрузку S = 8100 – 567 = 7533 кВА.

Вычислим нагрузку каждого трансформатора, учитывая предыдущие расчеты и принимаем к =1164:

S S^1H 7533 1600 S₁ =  =  = 1593 кВА; k u_k1 1164 6,5

S S^2H = 7533 2500 = 2489кВА;

S₂ =  k u_k2 1164 6,5

S S^3H = 7533 4000 = 3451,5 кВА,

S₃ =  k u_k3 1164 7,5

Уменьшение общей мощности составило 7%.

Уменьшение мощности отдельных трансформаторов:

ΔS₁= (1593 – 1600)/1600 = – 0,44%;

ΔS₂= (2489 – 2500)/2500 = – 0,44%; ΔS₃= (3451,5– 4000)/4000 = – 13,7%.

Уменьшение мощности, особенно в трансформаторе с наибольшим напряжением короткого замыкания значительное (≈14%), что является экономически не выгодным. Таким образом, использование трансформаторов с различными напряжениями короткого замыкания uK для параллельной работы приводит к экономическим потерям, т.к.

трансформаторы недогружены.

В этом случае суммарная мощность трансформаторов будет использована лишь на 93%

2.1 Проверить группу соединений трансформатора при соединении его обмоток по схемам Y/Y.

Собрать цепь по схеме (рисунок 11 а), соединяя обмотки на клеммной доске в соответствии с произведенной ранее маркировкой выводов. При соблюдении полярностей,  указанных  на  схеме,  и  присоединении  источника  к  зажимам

обмоток ВН, например, А-В в момент замыкания выключателя Q в других обмотках трансформатора наводятся мгновенные ЭДС, направление и величину которых определить с  помощью полярометра, поочередно подключая его  к

зажимам         a-b,      b-c,      а-c.      Отклонение   стрелки           вправо            от        нуля    считать положительным, а влево – отрицательным.

Аналогичные опыты провести при поочередном присоединении источника к

зажимам В-С и А-С с последующей записью всех девяти отсчетов в таблицу

(рисунок 11 а).

Если результаты эксперимента соответствуют указанным отклонениям в таблице (рисунок 11 а), то группа соединения обмоток трансформатора Y/Y-0.

2.2 Проверить группу соединений трансформатора при соединении его обмоток по схемам Y/Δ.

Собрать цепь по схеме (рисунок 11 б), соединяя обмотки трансформатора

также на клеммной доске.

Эксперимент провести аналогично предыдущему. Соответствие результатов эксперимента таблице (рисунок 11 б) указывает на то, что группа соединений

обмоток трансформатора Y/∆ 11.

2.3 Для обоих вариантов соединений обмоток начертить векторные диаграммы ЭДС ВН и НН.

Т          Т

_          ~220 B            +

QS       QS

_          ~220 B

А         B         С

А         B         С

а          b

0 +

c

0 +

а          b

0 +

c

0 +

+          —           +          0 +

+          —           +          0 +

+          —           +         

а          б

Y/Y-0	A-B	B-C	A-C
a-b	+	—	+
b-c	—	+	+
a-c	+	+	+

Y/Y-11	A-B	B-C	A-C
a-b	+	—	0
b-c	0	+	+
a-c	+	0	+

Рисунок 11 – Проверка групп соединений обмоток трехфаз ного трансформатора с помощью полярометра:

а) Y/Y-0;         б) Y/Δ-11

Контрольные вопросы

1. С какой целью проводится маркировка выводов обмоток трехфазного трансформатора?

2. Каковы возможные последствия неправильной маркировки, например,

перепутаны начала и концы всех обмоток, обмоток НН, одной из обмоток?

3. Отличия определения коэффициента трансформации однофазных и трехфазных трансформаторов?

4. Что такое группа соединений обмоток трансформатора и ее назначение?

5. Какие группы соединений могут быть у трансформатора с соединением обмоток по схеме Y/Y и как они могут быть получены?

6. То же у трансформатора с соединением обмоток по схеме Y/∆?

7. Какие группы соединений стандартизованы в нашей стране?

8. В чем заключается суть определения групп соединений при помощи полярометра и что собой в данном случае представляет полярометр?

9. Каковы условия включения трансформаторов на параллельную работу?

10.       Изменится ли отношение линейных напряжений трансформатора, если нулевую группу соединения изменить на 11-ю?

Список литературы

1. Электрические машины и микромашины: Учебник для электротехнических спец. вузов/Д.Э.Брускин и др. – М.: Высш. шк., 1990. – С. 60-62.

2. Беспалов В.Я. Электрические машины: Учебное пособие. – М.: Академия,

2006. – С. 56-69.

3. Иванов А.А. Справочник по электротехнике. – Киев: Изд-во «Вища школа», 1972. – С. 166-170.

4. Кацман М.М. Электрические машины. – М.: Высш. шк., 2002. – С. 57-70.

Агафонов Юрий Петрович Мошкин Владимир Иванович Медведев Вячеслав Александрович

ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Методические указания

к выполнению лабораторной работы № 8 по курсу

«Электромеханика»

для студентов специальности 140211 «Электроснабжение»

Редактор Н.М. Устюгова

Подписано к печати	Формат 60х84 1/16	Бумага тип. № 1
Печать трафаретная	Усл.печ.л. 0,75	Уч.-изд. л. 0,75

Заказ   Тираж 50        Цена свободная

Редакционно-издательский центр КГУ.

640669, г. Курган, ул. Гоголя, 25.

Курганский государственный университет.

Материал взят из книги Электромеханика (Ю.П. Агафонов)