Wie beeinflusst ein ungleiches Verhältnis der Wicklungen eine Transformatorenbank? Hat es einen Einfluss auf den Phasenwinkel?

Wenn die Transformationsverhältnisse in einer Transformatorgruppe unterschiedlich sind, kann dies mehrere negative Auswirkungen auf das System haben, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die folgenden:

• Spannungsungleichheit:Wenn die Transformatorgruppe verschiedene Transformationsverhältnisse hat, werden ihre Ausgangsspannungen ungleichmäßig sein. Dies kann zu Spannungsdifferenzen zwischen parallel betriebenen Transformatorgruppen führen und Umlaufströme verursachen. Umlaufströme verschwenden Energie und erhöhen zudem die Temperaturerhöhung in den Transformatoren, was die Gesamteffizienz verringert.

• Stromungleichgewicht:Verschiedene Transformationsverhältnisse können zu einer ungleichmäßigen Stromverteilung unter den Transformatoren führen. Dies kann dazu führen, dass einige Transformatoren überlastet werden, während andere untergenutzt bleiben, was die Stabilität und Zuverlässigkeit des Systems beeinträchtigt.

• Impedanzungleichheit:Verschiedene Transformationsverhältnisse bedeuten, dass die Impedanzen der Transformatoren ebenfalls differieren. Bei parallelem Betrieb kann eine Impedanzungleichheit zu einer ungleichmäßigen Stromverteilung führen, was die bereits erwähnten Probleme weiter verschlimmern kann.

• Schwierigkeiten bei der Koordination von Schutzvorrichtungen:Verschiedene Transformationsverhältnisse erschweren die Einstellungen für Schutzvorrichtungen wie Leistungsschalter und Relais. Dies kann die Wirksamkeit dieser Geräte beeinträchtigen und das Risiko eines Fehlbetriebs erhöhen.

• Auswirkungen auf die Phasenwinkel:Verschiedene Transformationsverhältnisse beeinflussen nicht nur die Spannung und den Strom, sondern können auch die Phasenwinkel beeinflussen. In einem Dreiphasensystem können Phasenwinkelungleichheiten zu einem Dreiphasenungleichgewicht führen, was die Gesamtleistung des Systems beeinträchtigt. Zum Beispiel können Motoren durch ein Phasenungleichgewicht überhitzen oder ihre Effizienz verlieren.

Konkret können sich Veränderungen der Phasenwinkel auf die folgende Weise äußern:

• Differenz im Phasenwinkel der Spannung: Wenn die Transformatoren unterschiedliche Transformationsverhältnisse haben, unterscheiden sich auch die Phasenwinkel ihrer Ausgangsspannungen. Dies kann zu Differenzen im Phasenwinkel zwischen parallel betriebenen Transformatoren führen, was den Leistungsfaktor und die Gesamtleistung des Systems beeinflusst.

• Differenz im Phasenwinkel des Stroms: Unterschiede in den Phasenwinkeln des Stroms können zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Blindleistung im System führen, was die Blindleistungskosten erhöht und die Gesamteffizienz verringert.

Zusammenfassung

Unterschiedliche Transformationsverhältnisse in Transformatoren innerhalb einer Transformatorgruppe können zu Spannungsungleichheiten, Stromungleichgewichten, Impedanzungleichheiten, Schwierigkeiten bei der Koordination von Schutzvorrichtungen und Phasenwinkelungleichheiten führen. Diese Probleme können die Stabilität und Effizienz des Systems beeinträchtigen. Daher ist es wichtig, bei der Planung und dem Betrieb von Transformatorgruppen konsistente Transformationsverhältnisse beizubehalten.