Контроль нагрузки трансформаторов, поддержание экономичных режимов их работы и схемы соединения обмоток

Наилучшим является режим эксплуатации трансформатора, при
котором полностью используется его нагрузочная способность,
характеризуемая максимально допустимыми температурами для
изоляции..

Допустимые перегрузки трансформаторов. В эксплуатации графики нагрузок потребителей неравномерны в течение суток. Сохраняя расчетный срок службы трансформатора, его можно перегружать в часы максимума нагрузки настолько, чтобы повы­шенный износ изоляции за время перегрузки не превышал запла­нированного старения изоляции. Такая перегрузка называется нормальной систематической перегрузкой, определяемой неравно­мерностью графика нагрузки, способом охлаждения трансфор­матора, постоянной времени нагрева трансформатора.

Допустимые по длительности систематические перегрузки зави­сят от начального превышения температуры верхних слоев масла над температурой окружающего воздуха и системы охлаждения

трансформаторов. Диаграммы таких перегрузок для трансформа­торов с охлаждением М и Д, ДЦ и Д приведены на рис. 64, а, б.

Допустимые по длительности послеаварийные перегрузки Р трансформаторов ориентируются на более высокие предельные температуры (например, для обмоток до 140°С, для масла 115°С). Диаграмма этих перегрузок для сухих и масляных трансформа­торов показана на рис. 65.

В аварийных режимах при наличии передвижного резерва до­пускается перегрузка трансформаторов сверх номинальной мощнос­ти до 40% на время максимума общей суточной продолжительности не более 6 ч в течение 5 сут, при этом коэффициент заполнения суточного графика нагрузки должен быть не более 0,93.

Экономичный режим работы трансформаторов. Параллельной называется такая работа двух или более трансформаторов, при которой их одноименные выводы как первичной, так и вторичной обмоток соединены друг с другом, причем соединение можно осуществлять на одних и тех же шинах.

Параллельная работа трансформаторов допускается при соблю­дении следующих условий: тождественности групп соединения об­моток; равенства в пределах допусков номинальных напряжений и коэффициентов трансформации; равенства в пределах допусков напряжений короткого замыкания.

При наличии на подстанции двух и более параллельно работающих трансформаторов экономично включать в работу раз­личное их число в зависимости от нагрузки.

Схемы соединения обмоток трансформаторов. Наиболее распро­страненные схемы соединения обмо­ток трансформаторов показаны на рис. 66. Числа 11 и 0 означают группы соединений обмоток: произведение числа групп на 30° дает угловые смещения векторов линейных напряжений обмоток низшего напряжения по отношению к векторам линейных напряжений обмотки высшего напряжения.

Недопустимо параллельное включение трансформаторов различ­ных группы соединений. Несоблюдение этого условия в лучшем слу­чае (при расхождении векторов напряжения на 30°) вызывает прохождение уравнительных токов, превышающих в 3—5 раз номи­нальные токи трансформаторов.

Небольшая разница в коэффициентах трансформации может привести к значительным уравнительным токам. Трансформатор с более высоким вторичным напряжением загружают больше, причем распределение нагрузки между трансформаторами зависит от коэф­фициента мощности нагрузки.

При параллельной работе трансформаторов с различными на­пряжениями короткого замыкания нагрузки распределяются между
ними прямо пропорционально их номинальным мощностям и
обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания. Отношение номинальных мощностей параллельно включенных транс­форматоров должно быть не более 3:1. Это требование обусловливается тем, что при одинаковых напряжениях короткого замыкания их составляющие — активная и реактивная— значительно отличаются одна от другой. Различие составляющих более заметно при меньших мощностях трансформаторов. При различии
напряжений короткого замыкания более чем на ± 10% расхождение еще заметнее, что может вызвать затруднения при параллельной работе трансформаторов из-за появления уравнительных токов.

Трансформаторы можно включить на параллельную работу только после предварительной фазировки, осуществляемой по окон­чании их монтажа или ремонта.

Фазировка или проверка тождественности фаз подсоединяемого объекта к фазам существующей сети выполняется при отсутствии разницы напряжений на участке разрыва. Цель фазировки — нахождение концов фаз, между которыми нет разницы напряжений, способной привести к опасному короткому замыканию при параллельном включении. Напряжение измеряют вольтметрами. Если зажимы, между которыми разность напряжений близка нулю, находятся не напротив друг друга, производят необходимый пере­монтаж отдельных фазовых соединений.