Параллельно включенных трансформаторов

На подстанциях с двумя и более трансформаторами в зависимости от суммарной нагрузки выгодно иметь на параллельной работе такое число трансформаторов, при котором актив­ные потери холостого хода р_х всех включенных трансформаторов и актив­ные потери короткого замыкания р_к будут наименьшими. Потери Р_х не за­висят от нагрузки, они всегда одина­ковы. Потери же Р_к изменяются про­порционально квадрату тока, увеличи­ваясь от нуля до полных потерь, когда нагрузка возрастает соответственно от нуля до номинальной мощности. На подстанциях с трансформаторами оди­наковой конструкции и мощности для определения эконо­мически целесообразного числа парал­лельно работающих трансформаторов при изменении полной нагрузки под­станции пользуются приведенными ни­же неравенствами.

При возрастании нагрузки к п парал­лельно включенным трансформаторам подключают еще один трансформатор, если

;

при снижении нагрузки отключают один трансформатор, если:

;

где ΣS – полная нагрузка подстанции кВА; S_НОМ - номинальная мощность одного трансформатора, кВА; n – число параллельно работающих трансформаторов; P_Х – активные потери холостого хода, кВт; P_К – активные потери короткого замыкания, кВт; Q_C= - реактивные потери холостого хода (потери мощности в стали), кВАР; Q_М= - реактивные потери короткого замыкания (потери мощности в обмотке), кВАР; K_Э – экономический эквивалент, учитывающий активную мощность, идущую на покрытие потерь в процессе передачи реактивной мощности, кВт*ч (кВАР*ч).Для трансформаторов 35 – 110 кВ, K_Э= 0,08.

Если установленные на подстанции трансформаторы неоднотипны или различны по мощности, то они будут иметь разные потери Р_х и Р_к. Применять при этих условиях указанные выше неравенства нельзя. Тогда для выбора числа параллельно включенных трансформаторов пользу­ются кривыми приведенных потерь. Их строят на одной коорди­натной плоскости для каждого транс­форматора и для нескольких одновре­менно включенных трансформаторов.

Допустим, что на подстанции уста­новлены трансформаторы Т1 и Т2, причем номинальная мощность второ­го S_HOM T2 больше номинальной мощ­ности первого S_HOMT2- Для каждого трансформатора кривые 1 и 2 приве­денных потерь (рис. 1.9) строятся на основании уравнения

P’=(P_X+K_ЭQ_С)+ (P_К+K_ЭQ_М)S²/S²_НОМ,

где P’ – приведенные потери, кВт; S – действительная нагрузка трансформатора, кВА; S_НОМ – номинальная мощность трансформатора, кВА.

Кривая 3 приведенных потерь двух параллельно работающих трансформаторов при распределении нагрузки между ни­ми пропорционально номинальным мощностям строится на основании уравнения

1 - для трансформатора Т1; 2 - для Т2; 3 - для обоих трансформаторов, включен­ных параллельно

Рис.3.2Кривые приведенных потерь трансформа­торов:

ΣP’=Σ(P_X+K_ЭQ_С)+ Σ(P_К+K_ЭQ_М)ΣS²/ΣS²_НОМ,

На рис. 3.2 кривые приведенных потерь пересекаются в точках, соот­ветствующих нагрузкам, при которых изменяется экономический режим ра­боты трансформаторов. Так, при уве­личении нагрузки подстанции для уменьшения потерь выгодно уже в точ­ке А включить в работу трансформа­тор Т2 вместо находящегося в работе трансформатора Т1, а в точке Б — оба трансформатора. В обоих случаях транс­форматоры перейдут на работу по бо­лее пологим кривым, что даст сниже­ние потерь мощности.

Следует отметить, что на практике отключение по экономическим сооб­ражениям части трансформаторов не должно отражаться на надежности электроснабжения потребителей. С этой целью выводимые в резерв трансфор­маторы снабжаются устройствами ав­томатического ввода резерва (АВР). Целесообразно автоматизировать и са­ми операции отключения и включения трансформаторов по экономическим соображениям. Однако, исходя из необ­ходимости сокращения числа оперативных переключений, частота вывода трансформаторов в резерв по экономическим соображениям не должна превышать 2-3 раз в сутки.

4. Порядок выполнения работы

1. Рассчитать уравнительный ток

2. Рассмотреть условия для работы параллельно подключенных трансформаторов

Выводы

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Зачем включают трансформаторы в параллельную работу.

2. Формула уравнительного тока.

3. Почему в параллельную работу включают трансформаторы с одинаковым напряжением короткого замыкания

4. Напишите формулу уравнительного тока при сдвиге векторов на угол δ.

5. При каких условиях возможна работа трансформаторов параллельно.

6. Полная суммарная мощность трансформатора.

7. Сколько раз в день рекомендуется производить ввод трансформаторов в резерв.