Што е резултатот од поврзување на трифазни трансформатори во паралела?

Резултати на паралелната работа на трифазни трансформатори

Паралелната работа на два или повеќе трифазни трансформатори е заедничка конфигурација во системите за снабдување со електрична енергија, со цел да се зголеми капацитетот, надежноста и флексibilitетот на системот. Меѓутоа, трансформаторите мораат да задоволат одредени услови за да се осигура безбедна, стабилна и ефикасна паралелна работа. Подолу се наведени резултатите од паралелната работа на трифазни трансформатори и поврзаните размислувања.

1. Услови за паралелна работа

За да се осигура дека трифазните трансформатори можат да работат безбедно во паралела, мораат да се исполнат следниве услови:

• Еднакви номинални напони: Номиналните напони на високонапонската и нисконапонската страна на трансформаторите мораат да бидат исти. Ако напоните не се совпаѓаат, тоа може да доведе до несбалансирано протекување на стројеви или прекомерно оптерење.

• Исти однос на намотките: Односот на намотките (односот на високонапонската страна на нисконапонската) на трансформаторите мора да биде исти. Ако односите се различни, тоа ќе доведе до неконзистентни вторични напони, што ќе предизвика циркулација на стројеви, зголемени губитоци и намалена ефикасност.

• Исти групи на поврзување: Типовите на поврзување (како Y/Δ, Δ/Y, итн.) на трифазните трансформатори мораат да бидат истоветни. Различни групи на поврзување можат да предизвикаат фазни разлики, што ќе доведе до циркулација на стројеви или несбалансирано распределување на моќта.

• Слична краткосечна импеданса: Краткосечната импеданса на паралелно работните трансформатори треба да биде колку што можно поближна. Ако има значителна разлика во краткосечната импеданса, распределбата на оптерењето ќе биде несбалансирана, што потенцијално може да доведе до прекомерно оптерење на еден трансформатор, додека другиот останува недовољно оптерен.

• Исти честоти: Трансформаторите мораат да работат на иста честота. Обично, ова се осигурува со поврзувањето на трансформаторите со истиот систем за снабдување со електрична енергија.

2. Резултати од паралелната работа

a. Зголемен капацитет

Збирниот капацитет: Кога повеќе трансформатори работат во паралела, збирниот капацитет на системот е збирот на индивидуалните капацитети на трансформаторите. На пример, два 500 кВА трансформатори кои работат во паралела даваат збирен капацитет од 1000 кВА. Ова овозможува системот да се справи со поголеми оптерења.

b. Распределба на оптерењето

Идеална распределба на оптерењето: Во идеален случај, кога сите паралелно работни трансформатори задоволуваат горенаведените услови (особено имаат слична краткосечна импеданса), оптерењето ќе биде равномерно распределено меѓу трансформаторите. Секој трансформатор ќе носи еднаква пропорција од оптерењето, што гарантира стабилна работа на системот.

Неидеална распределба на оптерењето: Ако краткосечната импеданса на трансформаторите се разликува, распределбата на оптерењето ќе биде несбалансирана. Трансформаторите со помала краткосечна импеданса ќе носат повеќе од оптерењето, додека тие со поголема импеданса ќе носат помалку. Оваа несбалансирана распределба може да доведе до прекомерно оптерење на некои трансформатори, што ќе влијае на надежноста и временскиот период на системот.

c. Циркулација на стројеви

Генерирање на циркулација на стројеви: Ако паралелно работните трансформатори не задоволуваат горенаведените услови (како различни однесоци на намотките, групи на поврзување, или краткосечна импеданса), може да се појави циркулација на стројеви помеѓу трансформаторите. Циркулацијата на стројеви се однесува на протекувањето на стројеви помеѓу трансформаторите во отсуство на сполешни оптерења. Циркулацијата на стројеви зголемува губитоците на системот и може да предизвика прекомерно загревање на трансформаторите, што ќе намали нивниот временски период.

Утврдување на циркулацијата на стројеви: Присуството на циркулација на стројеви намалува ефективниот излезен капацитет на трансформаторите, бидејќи дел од стројевите се користат за интерна циркулација наместо за снабдување со оптерење. Поради тоа, циркулацијата на стројеви може да предизвика загревање на трансформаторите, што зголемува ризикот од повреда.

d. Подобрен надежност

Редунданција: Паралелната работа на трансформаторите обезбедува редунданција. Ако еден трансформатор се повреди или потребни се одржувански работи, другите можат да продолжат да снабдуваат со енергија, што гарантира непрекината работа на системот. Ова подобрува надежноста и достапноста на системот за снабдување со електрична енергија.

e. Економска ефикасност

Флексибилно проширување: Со паралелната работа, капацитетот на системот може да се зголеми постепено без да се заменуваат постојните трансформатори. Ова е економски ефикасен решенија за постепено проширување на системите за снабдување со електрична енергија.

Резервен капацитет: Паралелно работните трансформатори можат да обезбедат резервен капацитет. Под нормални услови, сите трансформатори делеат оптерењето, но ако еден трансформатор се повреди, другите можат временно да го снабдуваат дополнителното оптерење, што ќе избегне прекин на системот.

3. Размислувања за паралелната работа

a. Защитни уреди

Диференцијална заштита: За да се спречи циркулацијата на стројеви или други аномални состојби при паралелната работа, типични се инсталирани диференцијални заштитни уреди. Диференцијалната заштита детектира разлики во стројевите помеѓу трансформаторите и може брзо да изолира повредениот трансформатор за да го заштити системот.

b. Мониторинг и контрола

• Мониторинг на оптерењето: Паралелно работните трансформатори треба да бидат опремени со уреди за мониторинг на оптерењето за непрекинато следење на оптерењето на секој трансформатор, за да се осигура равномерна распределба на оптерењето. Ако се детектира несбалансирано оптерење, треба незабавно да се направат прилагодувања.

• Мониторинг на температурата: Бидејќи паралелната работа може да доведе до прекомерно оптерење на некои трансформатори, важно е да се мониторира температурата на трансформаторите за да се спречи прекомерно загревање и повреда.

c. Одржување и инспекција

• Редовни проверки: Паралелно работните трансформатори треба да се подложат на редовни инспекции и одржувања за да се осигура оптимална работа. Посебно внимание треба да се плаќа на проверката на краткосечната импеданса, групите на поврзување и други параметри за да се осигура дека тие остануваат конзистентни за паралелна работа.

• Изолација на повреди: Ако еден трансформатор се повреди, треба незабавно да се изолира од системот за да се спречи влијањето на работата на другите трансформатори.

4. Заклучок

Паралелната работа на трифазни трансформатори може значително да зголеми капацитетот, надежноста и флексибилноста на системот, но мораат да се исполнат строги услови, како еднакви номинални напони, однесоци на намотките, групи на поврзување и краткосечна импеданса. Ако овие услови се исполнети, оптерењето ќе биде равномерно распределено меѓу трансформаторите, и системот ќе работи стабилно. Меѓутоа, ако овие услови не се исполнети, можат да се појават проблеми како циркулација на стројеви и несбалансирана распределба на оптерењето, што влијае на ефикасноста и безбедноста на системот.

Паралелната работа исто така обезбедува редунданција, што овозможува системот да продолжи да работи дури и ако еден трансформатор се повреди, и пружа економско ефикасно решение за постепено проширување на системот.