Условия работы трансформаторов в параллель

Условия работы трансформаторов в параллель

Параллельной работой трансформаторов называется такая работа, при которой у двух трансформаторов или более соединены между собой через общие сборные шины или через электрические сети одноименные выводы как на стороне высокого, так и на стороне низкого напряжения.

Трансформаторы могут быть включены на параллельную работу при соблюдении следующих условий:

1. Номинальные напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов должны быть одинаковы (коэффициенты трансформации не должны отличаться более чем на +0,5%).

2. Напряжение короткого замыкания не должно отличаться более чем на +10%.

3. Должны быть тождественными группы соединения обмоток.

4. Отношение мощности самого мощного трансформатора к мощности трансформатора наименьшей мощности не должно превышать 3:1.

Разница в коэффициентах трансформации вызывает уравнительные токи, протекающие между обмотками как при холостом ходе, так и при нагрузке. Трансформатор с более высоким вторичным напряжением холостого хода принимает на себя большую нагрузку (в процентах от его мощности). Отличие в напряжении короткого замыкания вызывает неравномерное распределение нагрузок между параллельно включенными трансформаторами: больше загружается трансформатор, имеющий меньшее значение напряжения короткого замыкания.

Соблюдение допусков по коэффициенту трансформации напряжению короткого замыкания обязательно только при параллельной работе трансформаторов на общие шины. Если же трансформаторы связаны электрической сетью значительной длины, то уравнительные токи уменьшаются благодаря высокому сопротивлению этих сетей. В этом случае широко применяют установку переключателей ответвлений в различное положение, что позволяет благоприятно распределять нагрузки в замкнутых цепях.

При неодинаковых группах соединений между трансформаторами возникают уравнительные токи значительной величины. Поэтому соблюдение условия, указанного в п.3, всегда обязательно.

Перед включением трансформаторов на параллельную работу необходимо произвести фазировку, которая заключается в опытной проверке совпадения одноименных зажимов и в установлении отсутствия разности потенциалов между одноименными зажимами, если с высокой стороны трансформаторы подключены к общим шинам.

Фазировка состоит из следующих трех операций:

1. Проверка симметричности подведенных для фазировки напряжений (каждой из фазируемых сторон в отдельности).

2. Попарного нахождения концов, между которыми нет разности потенциалов.

3. Поочередного измерения напряжения между концами одной стороны и двумя разноименными концами другой стороны (всего шесть измерений, которые должны показать одинаковые напряжения).

Подстанции в зависимости от схем распределительных устрой­ств комплектуются следующими коммутацион­ными аппаратами: разъединителями, короткозамыкателями, отделителями, масляными или воздушными выключателями, предохра­нителями.

Закрытые распределительные устройства напряжением 6 кВ комплектуются типовыми шкафами КСО, КСД, КРУ. Устройство таких шкафов и их схемы рассмотрены в главе 4. Ниже рассматриваются серийно выпускаемые разъединители, короткозамыкатели и отделители, которые применяют на ОРУ напряжением 35 кВ и выше.

Разъединители.На ОРУ-35 кВ и выше действующих подстанций находятся в эксплуатации разъединители различных типов: РОН (3), РЛНД, РНД (3).

Разъединители предназначены для включения и отключения под напряжением обесточенных участков электрической сети и для создания видимого разрыва цепи при производстве работ на электроустановках.

Наиболее совершенными являются разъединители типа РНД(3), выпускаемые на напряжение 35, 110, 150 и 220 кВ частотой 50 Гц. Типовое обозначение разъединителя РНД (3): разъединитель наружной установки, с двумя опорно-изоляцион­ными колонками. Буквой З обозначается исполнение разъединителя с заземляющими ножами, при ее отсутствии – без заземляю­щих ножей. Число и расположение заземляющих ножей обозначается в типе: 1а – с одним ножом со стороны главного силового ножа без ламелей; 2 – с двумя ножами заземления. Цифры обозначают номинальное напряжение (кВ) и номинальный ток (А).

Разъединитель РНД (3) — горизонтально-поворотного типа, изготовляется из отдельных полюсов (одного ведущего и двух ведомых), соединяемых на месте монтажа стальными трубами и один трехполюсный аппарат.

Контактные выводы соединены с главными ножами гибкими проводниками из ленточной меди, ножи поворачиваются на 90 0 сторону от оси полюса. Разъемный контакт главных ножей состоит из ламелей, связанных между собой попарно стяжной шпилькой с пружиной, обеспечивающей необходимое контактное. При включении конец одного ножа входит в разъемный контакт, закрепленный на конце второго ножа. Заземляющий нож выполнен из стальной трубы, один конец которой снабжен ламельным контактом, а другой приварен к валу. Нож заземления изолирован от основания разъединителя и имеет специальный контактный вывод. РНД (3) -35/3200 и РНД (3) 110/3200 комплектуются приводами ПРН-220М.

Читайте также:  У кошки стул с кровью и слизью

Короткозамыкатели.Короткозамыкатель предназначен для создания искусственного короткого замыкания на землю с целью вызвать отключение выключателя, установленного на питающем конце линии в сетях напряжением 35 кВ и выше. На ОРУ-35 кВ применяются двухполюсные короткозамыкатели, на ОРУ 110-220 кВ – однополюсные. Типы короткозамыкателей обозначаются буквами КЗ и цифрами, указывающими напряжение. Короткозамыкатели комплектуются приводом типа ШПКМ.

Кроме электрических параметров короткозамыкатели характеризуются временем включения (время от начала подачи сигнала на включение до замыкания контактов). Короткозамыкатели КЗ-35 и КЗ-110M имеют значительное время включения, равное 0,4 с. Электротехнической промышленностью серийно выпускаются также короткозамыкатели с временем включения 0,16-0,2 с.

К ним относятся короткозамыкатели КРН-35V.1 (короткозамыкатель рубящего типа, наружной установки, 35 кВ, V — климати­ческое исполнение, 1 – категория размещения). Электрические характеристики КРН-35: UH=35 кВ, наибольшее рабочее напря­жение Umax = 40,5 кВ, амплитуда предельного сквозного тока 42 кА, предельный ток термической устойчивости 10 кА, время включения 0,16 с без гололеда и 0,2 с при толщине гололеда до 10 мм.

KPH-35V.1 представляет собой аппарат с заземляющим ножом вертикальнорубящего типа. При монтаже два короткозамыкателя соединяются в один двухполюсный аппарат, управляемый приводом ШПКМ.

Привод ШПКМ имеет два электромагнита мгновенного действия, срабатывающих при действии дифференциальной защиты к трансформатора, и включающий электромагнит независимого источника тока, который срабатывает при действии газовой защиты.

Отделители. Отделители предназначены для быстрого отключения поврежденного участка в момент отключения защит­ного выключателя. Типы отделителей обозначаются буквами и циф­рами.

Отделитель типа ОД представляет собой аппарат горизонтального поворотного типа.

Отделители изготовляются в виде трех отдельных полюсов. При монтаже полюса тягами соединяются в один трехполюсный аппарат. Контактная система и контактные выводы выполнены так же, как и у разъединителей. Быстрота отключения отделителя обеспе­чивается за счет энергии сжатых пружин, которые заводятся при его включении. Время отключения отделителя ОД-35 кВ — 0,5 с, ОД-110 — от 0,7 до 0,9 с.

Отделитель на ОД-35 кВ имеет две пружины кручения, уста­новленные сверху на каждом выступающем конце чугунного осно­вания под пластиной поворотного рычага. Один конец пружин укреплен на поворотном рычаге, второй – на чугунном основании. На соединительной тяге установлена пружина сжатия, которая работает только в контактах отделителя. Отключающее устройство отделителя ОД-110 кВ выполнено в виде двух пружин сжатия, установленных на межколонковой тяге.

В обоих отделителях на межколонковой тяге (со стороны, про­тивоположной отключающим пружинам) установлен резиновый буфер, действующий в момент остановки подвижных частей отде­лителя. Пружины отделителя защищаются кожухами от попадания атмосферных осадков.

Отделители на 110 кВ имеют еще и пневматический буфер для торможения подвижных частей при отключении.

Отделители ОД (3)-35 и ОД (3)110М в отличие от ОД-35 и ОД-110М имеют заземляющие ножи.

Для предотвращения неправильных включений главных и заземляющих ножей на ОД (З)-35 и ОД (З)-110М предусмотрена механическая блокировка.

Главные ножи отделителей управляются приводом типа ШПОМ (включение ручное, отключение автоматическое). С задней стороны шкафа привода выступает вал, на конце которого насажен привод­ной рычаг к отделителю.

Заземляющие ножи отделителей ОД (3)-35 и ОД (3)-110М управляются приводом ПРН-110М.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК.

Определение расчетных электрических нагрузок при проекти­ровании электроснабжения участка (цеха), группы участков (цехов) и карьера в целом производится с целью выбора и проверки проводников (шин, кабелей, проводов), коммутационных аппаратов и трансформаторов по нагреву, экономической плотности тока, расчета потерь и отклонения напряжения, выбора защитных устройств и компенсирующих установок.

От правильного определения электрических нагрузок зависят технические и экономические показатели проектируемой системы электроснабжения: капитальные вложения, эксплуатационные расходы, расход цветного металла и потери электроэнергии.

Читайте также:  5 Ст ложек сливочного масла

В настоящее время применяется ряд научно обоснованных методов расчета электрических нагрузок: по установленной мощности и коэффициенту спроса; по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданной производительности участка или карьера, по удельной нагрузке на единицу производственной площади; по средней мощности и коэффициенту формы группового графика нагрузки; по средней мощности и коэффициенту максимума.

Электрические нагрузки характеризуются мощностью (активной и реактивной) и силой тока, потребляемыми отдельными электроприемниками, группами электроприемников участка (цеха) или всеми электроприемниками карьера.

При проектировании электроснабжения карьеров расчет элек­трических нагрузок производится по методу коэффициента спроса или по методу удельного расхода электроэнергии на единицу продукции.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Добавлено 30 декабря 2014 года в 13:55, Вт

Под параллельной работой этих устройств понимают их совместную работу на шины, к которым подключен потребитель. Питание по высокой стороне, трансформаторы могут получать от разных источников, однако, общность режима работы заключается в питании секций шин имеющих электрическую связь.

Ниже приведены несколько основных условий, соблюдением которых достигается нормальная работа электрооборудования:

Первое и пожалуй, наиболее важное — это соответствие фазировки двух трансформаторов. При несоблюдении этого условия, и включении их на одни шины произойдет междуфазное короткое замыкание. Фазировка высоковольтного оборудования выполняется довольно легко, по цепям вторичного напряжения, снимаемым с обмоток трансформаторов напряжения.

Вторым непременным условием параллельной работы этих электрических машин, является равенство первичных и вторичных напряжений. Тут все предельно понятно: нельзя включить трансформатор на напряжение, которое не соответствует его классу изоляции.

Из этого же условия вытекает равенство коэффициентов трансформации (согласно Правил Технической Эксплуатации Электроустановок Потребителей (ПТЭЭП), разница между ними должна быть в диапазоне ±0,5%). Так как коэффициент трансформации это отношение вторичного напряжения к первичному, а они у нас равны, то и сам коэффициент одинаков.

Третьим условием является равенство напряжений короткого замыкания. Термин напряжение короткого замыкания характеризует потери в обмотках трансформатора. Чем выше Uкз, тем больше сопротивление обмотки.

Соответственно, трансформатор, имеющий меньшее Uкз, будет “брать” на себя больше нагрузку и работать с постоянным перегрузом. Максимальное допустимое различие этих показателей, также регламентированное ПТЭЭП (п. 2.1.19) — не более 10%.

Четвертое условие – одинаковые группы соединения обмоток. Его невыполнение приведет к появлению уравнительных токов, так как фазы будут сдвинуты на определенный угол.

Соотношение мощностей, параллельно подключаемых трансформаторов, должно различаться не более чем в три раза. В противном случае, менее мощный трансформатор будет работать с перегрузом.

Соблюдение перечисленных выше основных условий позволит работать оборудованию в номинальном режиме, что повысит уровень надежности электроснабжения потребителя.

ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ

Ответы на вопросы

Опишите явления коммутации тока в якорных обмотках машин постоянного тока. Виды коммутации.

При вращении якоря машины постоянного тока коллекторные пластины поочередно вступают в соприкосновение со щетками. При этом переход щетки с одной пластины на другую сопровождается переключением секции обмотки из одной параллельной ветви в другую и изменением тока в этой секции. Под коммутацией в машинах постоянного тока понимают явления, вызванные изменением направления тока в проводниках обмотки якоря при переходе их из одной параллельной ветви в другую, т. е. при пересечении линии, по которой расположены щетки (от лат. commulatio — изменение).

На рис. 1,а показана секция перед коммутацией на рис. 1,б – секция в процессе коммутации (замкнутая накоротко через щетки 1, 2), на рис. 1,в – секция после коммутации.

Рисунок 1 — Секция перед коммутацией (а), в процессе коммутации (б), после коммутации (в)

Процесс переключения секции протекает достаточно быстро: время коммутации одной секции, называемое периодом коммутации Тк, составляет примерно 0,001 – 0,0003 с.

Читайте также:  Трдцн 63000 110 характеристики

Явления, происходящие при коммутации, существенно влияют на надежность и долговечность работы машины постоянного тока.

При плохой коммутации появляется значительное искрение под щетками и связанное с ним обгорание коллектора.

Различают коммутации трёх видов, которые описывают различные способы перехода секции из одной параллельной ветви в другую. При этом важными показателями являются: скорость изменения тока в секции; плотность тока, проходящего в сбегающую и набегающую пластины; непрерывность тока.

1. Прямолинейная коммутация – плотность тока под набегающим краем щетки равна плотности тока под сбегающим краем. Темная коммутация (почти не искрит).

2. Криволинейная ускоренная коммутация – плотность тока J под набегающим краем щетки больше, чем под сбегающим. Щетка искрит.

3. Криволинейная замедленная коммутация – плотность тока под сбегающим краем больше чем под набегающим.

Способы улучшения коммутации:

а)выбор щеток;

б)уменьшение реактивной ЭДС в коммутирующих секциях;

в)добавочные полюса.

Параллельная работа трансформаторов. Последствия несоблюдения условий включения на параллельную работу.

Под параллельной работой трансформаторов понимают их совместную работу на шины, к которым подключен потребитель (рис. 2). Питание по высокой стороне трансформаторы могут получать от разных источников, но общность режима работы заключается в питании секции шин, имеющих электрическую связь.

Рисунок 2 — Схема параллельного подключения двух трансформаторов

Подключение нескольких трансформаторов на параллельную работу обусловлено требованием решения существенных проблем, связанных с электроснабжением потребителей, таких как:

— повышение нагрузки в сети, превышающей мощность основного трансформатора;

— безопасная эксплуатация трансформаторов (вероятность отказа сразу двух трансформаторов чрезвычайно мала);

— недостаток расчетного места (в основном, это габаритные размеры по высоте) для одного мощного трансформатора;

— использование трансформаторов в соответствии со стандартными габаритными размерами на территории электроустановки.

При выполнении условий работы трансформаторов, подключенных параллельно, величина полной мощности должна быть равна суммируемым величинам мощностей. В этом случае, должно соблюдаться условие равенства величин сопротивлений в сети и коэффициента трансформации. В случае несоблюдения равенства величин мощности происходит разделение нагрузки соответственно номиналам, но при этом коэффициенты трансформации должны быть одинаковыми.

В случае разницы мощностей трансформаторов более чем в 2 раза режим работы, подключенных в параллель трансформаторов, не должен быть постоянным.

Параллельная работа подразумевает обязательные и, несомненно, важные условия параллельной работы трансформаторов, всего существует 5 условий. Включенные приборы работают правильно при следующих условиях:

1) Самое важное условие параллельной работы – сфазированность трансформаторов. При несоблюдении этого условия, и включении их на одни шины произойдёт междуфазное короткое замыкание. Фазировка высоковольтного оборудования выполняется по цепям вторичного напряжения. Фазы соединений согласовываются со стороны низкого и высокого напряжения.

2) Напряжения на первичных и вторичных обмотках обоих трансформаторов должны иметь равное значение. Напряжение трансформаторов должно соответствовать классу изоляции. Из этого следует, что коэффициенты трансформации также должны быть равными, разница между ними должна быть в диапазоне (согласно ПТЭЭП). Различие коэффициентов трансформации или даже несовпадение состояния РПН или ПБВ соответствующего положения отпаек, способствует возникновению результирующего напряжения, которое появляется во вторичной обмотке.

3) Напряжения короткого замыкания (Uк.з.) обоих трансформаторов должны быть равны. Термин «напряжение короткого замыкания» характеризует потери в обмотках трансформатора. Чем выше напряжение Uк.з., тем больше сопротивление обмотки, а значит, трансформатор с малым значением напряжения короткого замыкания будет работать с постоянным перегрузом из-за потребления высокой нагрузки. Максимально допустимое отношение Uк.з — не более 10% (ПТЭЭП, п. 2.1.19).

4) Группы соединений обмоток должны соответствовать друг другу и быть одинаковыми. При несоблюдении этого условия наблюдается сдвиг фаз на определенный угол, что способствует возникновению уравнительных токов.

5) Мощность параллельно подключаемых трансформаторов не должна различаться более чем в 3 раза. Если это условие не выдержано, менее мощный трансформатор будет перегружен.

При соблюдении перечисленных выше основных условий включения трансформаторов на параллельную работу, достигается безопасность работы электроустановки, повышается уровень надежности электроснабжения потребителя.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector