Kāds ir rezultāts, savienojot trīs fāzes transformatorus paralēli?

Trīs fāzes transformatoru paralēlas darbības rezultāti

Divu vai vairāku trīs fāzes transformatoru paralēlā darbība ir bieži sastopama enerģijas sistēmās, lai palielinātu sistēmas jaudu, uzticamību un elastību. Tomēr, lai nodrošinātu drošu, stabila un efektīvu paralēlo darbību, transformatoriem jāatbilst noteiktām prasībām. Zemāk ir minēti trīs fāzes transformatoru paralēlās darbības rezultāti un saistītās apsvērumi.

1. Paralēlas darbības nosacījumi

Lai nodrošinātu, ka trīs fāzes transformatori var droši strādāt paralēli, jāievēro šādi nosacījumi:

• Vienādas Nominālvoltāžas: Transformatoru augstsprieguma un zemsprieguma puses nominālvoltāžas jābūt vienādām. Ja voltāžas nesakrīt, tas var izraisīt nelīdzsvarotas strāvas vai pārmērīgu slodzi.

• Viensāka Spindelju Attiecība: Transformatoru spindelju attiecība (augstsprieguma puses attiecība pret zemsprieguma pusi) jābūt vienādai. Ja attiecības atšķiras, tas rada neatbilstošas sekundārās voltāžas, izraisa cirkulārās strāvas, palielina zudējumus un samazina efektivitāti.

• Vienādas Savienojuma Grupas: Trīs fāzes transformatoru savienojumu veidi (piemēram, Y/Δ, Δ/Y utt.) jābūt vienādiem. Dažādas savienojuma grupas var izraisīt fāzes atšķirības, kas radīs cirkulārās strāvas vai nevienmērīgu jaudas sadalījumu.

• Līdzīga īsoslodzes Impedance: Paralēli strādājošu transformatoru īsoslodzes impedance jābūt tik daudz iespējams līdzīgām. Ja īsoslodzes impedance atšķiras būtiski, slodzes sadalījums būs nevienmērīgs, potenciāli izraisot viena transformatora pārmērīgu slodzi, kamēr citam paliek nepietiekami izmantots.

• Viensāka Frekvence: Transformatoriem jāstrādā ar vienādu frekvenci. Tas parasti tiek nodrošināts, to savienojot ar vienu un to pašu elektrotīklu.

2. Paralēlas Darbības Rezultāti

a. Palielināta Jauda

Kopējā Jauda: Kad vairāki transformatori strādā paralēli, kopējā sistēmas jauda ir individuālo transformatoru jaudas summa. Piemēram, divi 500 kVA transformatori, strādājot paralēli, nodrošina kopējo jaudu 1000 kVA. Tas ļauj sistēmai apstrādāt lielākas slodzes pieprasījumus.

b. Slodzes Sadalījums

Ideāls Slodzes Sadalījums: Ideālajā situācijā, kad visi paralēli strādājoši transformatori atbilst iepriekš minētajiem nosacījumiem (jo īpaši līdzīgai īsoslodzes impedance), slodze tiks vienmērīgi sadalīta starp transformatoriem. Katrs transformators ņems vienādu slodzes strāvas daļu, nodrošinot stabila sistēmas darbību.

Nevienmērīgs Slodzes Sadalījums: Ja transformatoru īsoslodzes impedance atšķiras, slodzes sadalījums būs nevienmērīgs. Transformatoriem ar zemāku īsoslodzes impedance būs lielāka slodze, savukārt tiem ar augstāku impedance būs mazāka. Šis nevienmērīgais sadalījums var izraisīt dažu transformatoru pārmērīgu slodzi, ietekmējot sistēmas uzticamību un ilgumu.

c. Cirkulārās Strāvas

Cirkulāro Strāvu Izveidošanās: Ja paralēli strādājoši transformatori nesader ar iepriekš minētajiem nosacījumiem (piemēram, dažāda spindelju attiecība, savienojuma grupas vai īsoslodzes impedance), var izveidoties cirkulāras strāvas starp transformatoriem. Cirkulārās strāvas nozīmē strāvas plūsmu starp transformatoriem bez ārējām slodzēm. Cirkulārās strāvas palielinās sistēmas zudējumus un var izraisīt transformatoru pārsildīšanos, samazinot to ilgumu.

Cirkulāro Strāvu Ietekme: Cirkulāro strāvu klātbūtne samazina transformatoru efektīvo izvades jaudu, jo daļa no strāvas tiek izmantota iekšējai cirkulācijai, nevis slodzes apgādei. Papildus tam, cirkulārās strāvas var izraisīt transformatoru pārsildīšanos, palielinot sabojāšanās risku.

d. Uzticamības Palielināšana

Redundancija: Transformatoru paralēlā darbība nodrošina redundanciju. Ja viens transformators sabojājas vai nepieciešama apkope, citi var turpināt piegādāt enerģiju, nodrošinot nepārtrauktu sistēmas darbību. Tas palielina vispārējo sistēmas uzticamību un pieejamību.

e. Izturība Pret Izdevumiem

Elastīga Izplūšana: Paralēlā darbībā sistēmas jaudu var palielināt piecīšņi, nesaņemot esošos transformatorus. Tas ir ekonomisks risinājums, lai graduāli paplašinātu enerģijas sistēmas.

Reservārā Jauda: Paralēli strādājoši transformatori var nodrošināt reservārā jaudu. Normālās situācijās visi transformatori dalās slodzē, bet ja viens transformators sabojājas, citi var laikā pagriezt papildu slodzi, izvairot sistēmas pārtraukumu.

3. Apsvērumi Paralēlā Darbībā

a. Aizsardzības Ierīces

Diferenciālā Aizsardzība: Lai novērstu cirkulārās strāvas vai citas neierobežotas situācijas paralēlā darbībā, parasti tiek instalētas diferenciālās aizsardzības ierīces. Diferenciālā aizsardzība uztver transformatoru starpā esošās strāvas atšķirības un var ātri izolēt bojāto transformatoru, aizsargājot sistēmu.

b. Monitorings un Kontrole

• Slodzes Monitors: Paralēli strādājošiem transformatoriem jābūt aprīkoti ar slodzes monitoringu, lai nepārtraukti sekotu katram transformatoram uzlikto slodzei, nodrošinot vienmērīgu slodzes sadalījumu. Ja tiek uztverts nevienmērīgs slodzes sadalījums, jāveic labojumi.

• Temperatūras Monitors: Tā kā paralēlā darbība var izraisīt dažu transformatoru pārmērīgu slodzi, ir svarīgi monitorēt transformatoru temperatūru, lai novērstu pārsildīšanos un bojājumus.

c. Apkope un Inspekcija

• Regulāras Pārbaudes: Paralēli strādājošiem transformatoriem jāveic regulāras inspekcijas un apkope, lai nodrošinātu optimālu darbību. Īpaša uzmanība jāpievērš īsoslodzes impedance, savienojuma grupu un citu parametru pārbaudei, lai nodrošinātu to konsekventumu paralēlā darbībā.

• Bojājumu Izolācija: Ja viens transformators sabojājas, to jāizolē no sistēmas, lai izvairītos no ietekmes uz citu transformatoru darbību.

4. Kopsavilkums

Trīs fāzes transformatoru paralēlā darbība var būtiski palielināt sistēmas jaudu, uzticamību un elastību, bet jāievēro stingri nosacījumi, piemēram, vienādas nominālvoltāžas, spindelju attiecība, savienojuma grupas un īsoslodzes impedance. Ja šie nosacījumi tiek ievēroti, slodze tiks vienmērīgi sadalīta starp transformatoriem, un sistēma darbosies stabili. Tomēr, ja šie nosacījumi netiek ievēroti, var rasties problēmas, piemēram, cirkulārās strāvas un nevienmērīgs slodzes sadalījums, kas ietekmē sistēmas efektivitāti un drošību.

Paralēlā darbība arī nodrošina redundanciju, ļaujot sistēmai turpināt darbību pat tad, ja viens transformators sabojājas, un piedāvā ekonomisku risinājumu sistēmas graduālam paplašinājumam.