Параллельные трансформаторы
Иногда экипажи должны устанавливать распределительные трансформаторы либо при переключении, либо для дополнительной мощности. Если для замены существующего устройства устанавливается более крупный банк, параллельные трансформаторы во время переключения устраняют прерывание клиента.
Параллельные и феррорезонансные работы в качестве особых проблем с силовыми трансформаторами (на фото: 3 однофазных понижающих трансформатора, кредит: cpri.in)
Для параллельных банков трансформаторов необходимо выполнить три критерия:
1. Фазирование
Соединения с высоким и низким напряжением должны иметь одинаковую фазировку. В трехфазных блоках банки разных типов соединений могут быть параллельны, если они имеют совместимые выходы:
Дельта-заземленный змей может быть параллелен заземленному змеевику.
2. Полярность
Если устройства имеют разную полярность, они должны быть соответствующим образом подключены. (Переверните одно из дополнительных соединений.)
3. Напряжение
Напряжения между фазой и фазой-земля на выходах должны быть одинаковыми. Различия в коэффициентах поворотов между трансформаторами заставят циркулирующий ток протекать через трансформаторы (непрерывно, даже при нулевой нагрузке).
Перед подключением второго трансформатора экипажи должны обеспечить, чтобы вторичные напряжения были полностью нулевыми или очень близкими к нулю (фаза А - фаза А, В - В, С - С и нейтральная - нейтраль).
Если процентное сопротивление трансформаторов неравномерно, нагрузка не будет разделяться в той же пропорции между двумя блоками. Обратите внимание, что это процентное сопротивление, а не импеданс в омах. Единица с более низким процентным сопротивлением принимает больше тока относительно его номинала.
Для неравных импедансов общий банк должен быть снижен (как указано ABB, 1995) в качестве:
где:
- K 1 = Емкость блока или банка с большим процентом импеданса
- K 2 = Емкость блока или банка с меньшим процентом импеданса
- Z 1 = Процентное сопротивление единицы или банка 1
- Z 2 = Процентное сопротивление блока или банка 2
Возникновение Феррорезонанса
Феррорезонанс представляет собой особый вид резонанса серии между намагничивающим реактивным сопротивлением трансформатора и емкостью системы. Общая форма феррорезонанса возникает при однократной фазировке трехфазных распределительных трансформаторов.
Это чаще всего происходит на кабельных трансформаторах из-за высокой емкости кабелей.
Трансформаторное соединение также имеет решающее значение для феррорезонанса. Необоснованное первичное соединение (см. Рис. 1) приводит к наивысшей величине феррорезонанса.
Рисунок 1 - Феррорезонансная цепь с кабельным трансформатором с незаземленным соединением с высокой стороны
Во время однократной фазировки (обычно, когда линейные экипажи активируют или отключают трансформатор с однофазными вырезами на полюсе стояка кабеля), феррорезонансная схема между емкостностью кабеля и реактивным сопротивлением намагничивания трансформатора приводит в действие напряжения до пяти на единицу на открытых ножках трансформатор.
Форма сигнала напряжения обычно искажается и часто хаотична (см. Рис. 2).
Рисунок 2 - Примеры феррорезонанса - (A) Самогенерированные перенапряжения из-за открытого фазирования бесконтактных трансформаторных банков Delta-Wye; (B) Перенапряжения с удаленными коммутируемыми заземленными трансформаторами Wye-Wye с сердечником
Ferroresonance побуждал коммунальные предприятия к использованию трехфазных трансформаторных соединений с заземленным заземлением, особенно на подземных системах.
Вероятность феррорезонанса определяется емкостью (длиной кабеля) и потерями на сердечнике и другой резистивной нагрузкой на трансформатор. Основные потери являются важной частью феррорезонансной цепи. Walling разрушает феррорезонанс таким образом, что выделяет несколько важных аспектов этого сложного явления.
Рассмотрим упрощенную схему феррорезонанса на рисунке 3 ниже.
Рисунок 3 - Упрощенная эквивалентная схема феррорезонанса на трансформаторе с необоснованным высокоскоростным соединением
Намагничивающая ветвь трансформатора имеет сопротивление потерь на сердечник параллельно с коммутируемым индуктором. Когда трансформатор ненасыщен, коммутируемая индуктивность разомкнута, и единственное соединение между емкостью и системой связано с сопротивлением потери мощности.
Когда сердцевина насыщается, емкостная зарядка сбрасывается в систему (выключатель на рисунке 3 закрывается). Напряжение перерегулируется и, когда ядро выходит из насыщения, заряд снова задерживается на конденсаторе (но противоположной полярности).
Это происходит каждый полупериод (см. Рис. 4 для осциллограмм).
Рисунок 4 - Напряжения, токи и поток трансформатора во время феррорезонанса
Если потери в сердечнике достаточно велики (или резистивная нагрузка на трансформатор достаточно велика), заряд на конденсаторе стекает до следующего полупериода, а феррорезонанс не возникает. Ядро трансформатора не остается насыщенным долго в течение каждого полупериода, достаточно долго, чтобы выпустить захваченный заряд на конденсаторе.
Если восприимчивость кабеля или даже просто восприимчивость трансформатора больше, чем проводимость потери сердечника трансформатора, тогда могут возникнуть феррорезонансные перенапряжения !
В современных силиконовых распределительных трансформаторах плотность потока при номинальном напряжении обычно составляет от 1, 3 до 1, 6 Тл. Плотность этих рабочих потоков слегка насыщает сердечник (магнитная сталь полностью насыщается при температуре около 2 Тл). Поскольку ядро работает вблизи насыщения, достаточно небольшого переходного процесса (например, переключения), чтобы насытить сердечник. Когда-то началось, самодовольство от терроризма. Резонанс многократно насыщает трансформатор каждые пол цикла.
Таблица 1 // Первичные соединения трансформатора, восприимчивые к феррорезонансу
| Подвижные соединения | Нечувствительный |
| Плавучий змей | Заземленный змей, состоящий из трех отдельных узлов или блоков триплексной конструкции |
| дельта | Open wye - открытая дельта |
| Заземленный угорь с сердечником 3, 4 или 5 ног | Однофазные однофазные однофазные |
| Линейные однофазные устройства |
В таблице 1 показано, какие типы трансформаторных соединений восприимчивы к феррорезонансу.
Чтобы избежать феррорезонанса на плавающих трансформаторах с ультрафиолетовым излучением, некоторые утилиты временно заземляли звезду на первичной стороне плавающих соединений типа «звезда-треугольник» во время операций переключения.
Феррорезонанс может возникать на трансформаторах с заземленной первичной связью, если обмотки находятся на общем ядре, таком как пятиногий сердечник, магнитная связь между фазами завершает контур феррорезонанса. Трансформатор с пятью ногами, подключенный как заземленный зелёный змей, является наиболее распространенной конфигурацией подземного трансформатора.
Феррорезонансные перенапряжения с пятиногими сердечниковыми трансформаторами обычно не превышают двух на единицу.
Ссылка // Справочник по распределению электроэнергии от TA Short (покупка печатной копии от Amazon)