Чи знаєте ви, які умови необхідні для паралельної роботи трансформаторів?

Крім того, через сильну сезонність навантаження електроенергії, деякі трансформатори можуть бути виведені з експлуатації в сезон малого навантаження, що може не тільки зменшити втрати холостого ходу трансформатора, підвищити ефективність, але й зменшити реактивний струм збудження, покращити коефіцієнт потужності мережі та підвищити ефективність енергомережі. економіка системи.

Отже, які вимоги до паралельної роботи трансформаторів? Це дуже поширене питання. Спочатку давайте розглянемо, які вимоги до суміщення трансформаторів, а потім обговоримо умови для суміщення.

(1) Загалом, див. малюнок нижче:

На цьому зображенні ми бачимо два трансформатори, позначені як T1 та T2.

Спосіб відновлення системи:

У реальній експлуатації дві шини живляться від власних трансформаторів.

В результаті, обидва вхідні автоматичні вимикачі QF1 та QF2 замикаються, тоді як вимикач шинного з'єднання QF3 одного сегмента шин розмикається; якщо виникає проблема з трансформатором або стороною середньої напруги певної вхідної лінії, така як сильне падіння напруги (зниження або втрата напруги) або її відмова, вхідний вимикач цієї секції розмикається, а потім вимикач шинного з'єднання QF3 замикається; після відновлення системи існує два способи відновлення:

Спосіб відновлення 1: Розмкніть автоматичний вимикач шини QF3, а потім увімкніть відповідний вхідний автоматичний вимикач. Цей метод простий, але після збою живлення навантаження на шині, наприклад, двигун, потрібно перезапустити.

Спосіб відновлення 2: спочатку вимкніть відповідний вхідний автоматичний вимикач, потім трансформатори увімкніть паралельно, а потім розімкніть вимикач шинного з’єднання. Цей метод трохи складніший, але навантаженню не потрібно переживати друге збій живлення для перезапуску.

Давайте розглянемо умови для суміщення трансформаторів:

По-перше: умови самого трансформатора

В тому числі: спосіб підключення трансформатора такий самий, як і коефіцієнт трансформації, напруга імпедансу трансформатора така ж, а вторинна напруга трансформатора така ж.

Друге: умови лінії

В тому числі: сторона середньої напруги повинна надходити з однієї розподільчої мережі, їх фаза, початковий фазовий кут та частота повинні бути однаковими, а амплітуда напруги також однаковою. Водночас сторона середньої напруги повинна бути здатною витримувати пусковий удар низьковольтної сторони.

(2) Якщо система оснащена генератором, розглянемо наступний малюнок:

Цей малюнок трохи складніший, ніж малюнок 1. На малюнку зображено автономний генератор, а автоматичний вимикач генератора та вхідний автоматичний вимикач мережі мають взаємопов'язані та взаємно збалансовані відносини.

Через складність зв'язку викидання, в ABB для побудови логіки викидання часто використовується ПЛК. Коротко опишемо:

1) Під час нормальної роботи шинне з'єднання розмикається, а вхідні лінії кожної секції замикаються.

2) Якщо мережеве живлення певної секції вийшло з ладу, розімкнути вхідну лінію цієї секції, а потім замкнути шинний з'єднувач.

3) Після усунення та відновлення несправності система буде відновлена ​​двома способами: паралельним та непаралельним з'єднанням трансформаторів. Умови паралельного з'єднання трансформаторів такі ж, як описано вище.

4) Якщо збій певної секції мережевого живлення не відновлюється, і інша секція мережевого живлення знову виходить з ладу, або дві секції мережевого живлення виходять з ладу одночасно, система запустить генератор. Залежно від запуску генератора визначається, чи вводиться в експлуатацію шинний зв'язок.

5) Після відновлення електромережі існує два способи вирішення цієї проблеми: перший метод, як показано на рисунку 2, лінія входу електромережі та лінія входу генератора зблоковані, і дозволяється замикати лише одну сторону. У цей час відкривається лінія входу генератора, а потім замикається лінія входу електромережі; другий метод не передбачає взаємозв'язку між лінією входу електромережі та лінією входу генератора. Після відновлення електромережі, під керівництвом системи, генератор квазісинхронізується з мережею, потім лінія входу електромережі замикається, а потім генератор евакуюється.

Другий метод може запобігти перезапуску навантаження після другого відключення живлення. Ми бачимо, що стан паралельних трансформаторів такий самий, як і загальна ситуація.

(3) Паралельна робота трансформаторів, коли навантаження одного трансформатора недостатнє

Умови паралельного з'єднання трансформаторів такі ж, як і раніше. За цієї умови, як тільки на стороні навантаження виникає коротке замикання, значення струму короткого замикання слід помножити на кількість трансформаторів, з'єднаних паралельно. Розглянемо малюнок нижче:

На рисунку дві вхідні лінії та шинний з'єднувач замкнуті, а трансформатори T1 та T2 працюють паралельно.

Коли навантаження ділянки шини закорачується, обидва трансформатори створюють струм короткого замикання в точці короткого замикання, тому струм короткого замикання на навантаженні дорівнює подвоєному струму короткого замикання одного трансформатора.

Отже, умови паралельної роботи трансформаторів такі: вимикальна здатність автоматичного вимикача живильної лінії на кожній секції шини повинна бути вдвічі більшою за вхідний автоматичний вимикач. Якщо цього не зробити, трансформатори не можуть працювати паралельно.

У специфікації передбачено, що для паралельної роботи трансформаторів за короткий період комутаційної операції вимикальна здатність автоматичного вимикача навантаження може бути вибрана за нормальних умов без подвоєння.

(4) Переваги та призначення паралельної роботи трансформаторів

Підвищити економічність роботи трансформатора. Коли навантаження зростає до точки, коли потужності одного трансформатора недостатньо, другий трансформатор можна підключити паралельно, а коли навантаження зменшується до точки, коли два трансформатори не потребують одночасного живлення, один трансформатор можна вивести з експлуатації.

Особливо в сільській місцевості сезонні характеристики споживання електроенергії очевидні, і паралельна робота трансформаторів може бути перемикана відповідно до розміру електричного навантаження. Таким чином, втрати самого трансформатора можуть бути мінімізовані та досягнута мета економічної експлуатації.

Підвищення надійності електропостачання. У разі пошкодження одного з трансформаторів, що працюють паралельно, за умови швидкого відключення від мережі, інші або два трансформатори все ще можуть нормально подавати живлення; ремонт одного трансформатора не вплине на нормальну роботу інших трансформаторів, тим самим зменшуючи кількість несправностей та пошкоджень. Обсяг та частота відключень електроенергії під час технічного обслуговування можуть підвищити надійність електропостачання.

Збереження електроенергії, забезпечення економії електроенергії та підвищення ефективності. Наприклад, підстанція обладнана двома трансформаторами потужністю 4000 кВА та 3150 кВА. Після розрахунку умов експлуатації двох трансформаторів, після одного року паралельної роботи, економія енергії становить 102 000 кВт·год, ефект економії енергії дуже очевидний, а капітальні інвестиції зменшуються.