Могут ли трансформаторы мощностью 2000 кВА и трансформаторы мощностью 1600 кВА работать параллельно?

A Трансформатор 1600 кВАа трансформатор мощностью 2000 кВА может работать параллельно кратковременно при условии полного соблюдения всех четырех обязательных технических условий параллельной работы. Однако с точки зрения инженерной безопасности и полного срока службы оборудования длительная-параллельная работа с полной-нагрузкой не рекомендуется.

 

При разнице мощности двух агрегатов в 20% основным узким местом параллельной работы является не возможность включения выключателя, а высокий риск отклонения распределения нагрузки. Трансформатор меньшей-мощности в первую очередь склонен к перегрузке, в результате чего общая мощность источника питания не достигает теоретического совокупного значения 3600 кВА. В следующих разделах представлен полный анализ, охватывающий предпосылки для параллельной работы, расчет коэффициента мощности, основные риски и рекомендации по работе на-площадке.

 

 

 

Независимо от постоянства мощности, все следующие условия должны быть полностью удовлетворены, прежде чем любые два трансформатора будут подключены параллельно. Ни один из них не может быть опущен.

 

1. Идентичные номинальное напряжение и коэффициент трансформации.

Номинальные напряжения как на стороне высокого-напряжения, так и на стороне низкого-напряжения должны быть одинаковыми, например, оба 10 кВ/0,4 кВ.

Допустимое отклонение коэффициента трансформации не должно превышать ±0,5%. Превышение этого диапазона приведет к отсутствию-циркулирующего тока нагрузки между обмотками.

Чем больше разница коэффициентов напряжения, тем больше ток циркуляции. В тяжелых случаях происходит непосредственное перегорание обмоток низкого-напряжения, что представляет собой угрозу безопасности класса I.

 

2. Группа идентичных векторов

Обозначения векторных групп двух преобразователей должны быть абсолютно одинаковыми; Dyn11 — наиболее распространенная конфигурация.

Параллельная работа одного блока Dyn11 и одного Yyn0 строго запрещена. Разница фаз в 30 градусов приведет к возникновению большого тока короткого-циркуляционного замыкания, который может привести к повреждению оборудования в момент замыкания выключателя.

Обратите особое внимание на различия региональных стандартов в зарубежных проектах. Dyn11 широко распространен в Европе, хотя некоторые устаревшие проекты используют Yyn0. Всегда проверяйте паспортную табличку перед закрытием.

 

3. Точно согласованное сопротивление короткой-цепи (Великобритания%)

Общий отраслевой стандарт: разница в сопротивлении короткого-замыкания между двумя трансформаторами должна быть менее ±10 %.

Пример: если одно устройство имеет Uk=6%, полное сопротивление другого должно находиться в пределах от 5,4% до 6,6%.

Распределение нагрузки обратно пропорционально сопротивлению короткого-замыкания. Чем больше разница импедансов, тем сильнее отклонение нагрузки.

 

4. Постоянная последовательность фаз

Трехфазные последовательности A/B/C на сторонах высокого-напряжения и низкого-напряжения должны быть подключены соответствующим образом.

Перед включением-необходимо выполнить проверку фазы на месте с помощью тестера фаз, чтобы подтвердить нулевую разность фаз.

Неправильная последовательность фаз приведет к короткому замыканию-на-фазы в системе низкого-напряжения, что является серьезной эксплуатационной аварией.

 

 

Когда значения Uk% двух трансформаторов точно равны, теоретическое распределение нагрузки линейно распределяется по коэффициенту мощности:

• Доля нагрузки трансформатора 2000 кВА: 2000 ÷ (2000 + 1600) ≈ 55,6%
• Доля нагрузки трансформатора 1600 кВА: 1600 ÷ (2000 + 1600) ≈ 44,4%
• Общая теоретическая мощность: 3600 кВА.

 

Однако это результат расчета в идеальных условиях. В практической инженерии импедансы короткого-замыкания двух трансформаторов разной мощности почти никогда не совпадают полностью:

• Обычно у трансформатора сухого-типа 2000 кВА Uk ≈ 6 %, а у трансформатора сухого-типа 1 600 кВА коэффициент Uk ≈ от 4 % до 6 %, в зависимости от производителя и серии продукта.

При отклонении импеданса всего на 10% меньший блок мощностью 1600 кВА первым достигнет полной нагрузки, в то время как трансформатор мощностью 2000 кВА все еще имеет значительную оставшуюся мощность, что приводит к недоиспользованию общей мощности.

В крайних случаях трансформатор мощностью 1600 кВА может быть перегружен уже тогда, когда общая нагрузка достигнет всего лишь 3000 кВА.

 

 

1. Несбалансированное распределение нагрузки и перегрузка меньшего агрегата.

Это наиболее заметная проблема при параллельной работе с разницей в мощности 20%. Из-за незначительных отклонений импеданса короткой-цепи нагрузка сместится в сторону с более низким импедансом. Обычно трансформатор меньшей-мощности имеет относительно более низкий импеданс и выдерживает нагрузку, превышающую долю его мощности. Длительная-перегрузка ускоряет старение изоляции, сокращает срок ее службы, а в тяжелых случаях вызывает срабатывание при высокой-температуре или даже перегорание.

 

2. Повышенный ток холостого хода-нагрузки и более высокие дополнительные потери.

Чем больше разница емкости, тем более очевиден циркуляционный ток холостого хода при параллельной работе. Это вызывает дополнительные потери в сердечнике и обмотке, что приводит к увеличению тепловыделения и снижению эффективности. Для масляных-трансформаторов это также ускоряет деградацию масла; для трансформаторов сухого-типа это приводит к повышению температуры обмотки и снижению запаса изоляции.

 

3. Высокий риск воздействия при де-распараллеливании и переключении неисправностей.

В тот момент, когда низковольтный выключатель шины размыкается для распараллеливания, вся нагрузка перейдет на один трансформатор, что может легко привести к отключению из-за перегрузки. Если один блок отключается из-за неисправности, другой должен выдерживать воздействие полной нагрузки, что предъявляет более высокие требования к калибровке уставок защиты. Неправильная конфигурация может привести к каскадному отключению и расширению области отключения электроэнергии.

 

 

Трансформаторы сухого-типа (серии SCB14/SCB18)

Трансформаторы сухого-типа относительно хуже рассеивают тепло и более чувствительны к отклонениям нагрузки, поэтому после параллельного соединения рекомендуется поддерживать общий коэффициент нагрузки на более низком уровне.

Они могут выдерживать более высокие нагрузки в течение коротких периодов времени в условиях принудительного воздушного охлаждения (AF), но при длительной-параллельной работе нагрузка все равно должна поддерживаться в пределах 80 % номинальной мощности.

Масляные-погружные трансформаторы (серии S11/S13)

Трансформаторы с масляным-погружением обеспечивают более сильное рассеивание тепла и несколько более высокую устойчивость к перегрузкам, чем трансформаторы сухого-типа, но нельзя игнорировать ухудшение качества масла, вызванное циркулирующим током.

Когда трансформаторы с разными методами охлаждения (ONAN/ONAF) работают параллельно, нагрузка должна быть ограничена в зависимости от блока с более низкой холодопроизводительностью.

Примечание. Параллельная работа одного сухого-типа и одного масляного-погружного трансформатора не рекомендуется. Они имеют значительные различия в характеристиках импеданса и кривых повышения температуры, что приводит к высокой сложности расчета распределения нагрузки и значительному увеличению эксплуатационных рисков.

 

 

Если проект требует параллельной работы трансформаторов мощностью 2000 кВА и 1600 кВА, следуйте следующим принципам:

 

Только для временного использования в экстренных ситуациях и при пиковой-нагрузке.: Рассматривайте параллельную работу как резервную или-дополнительную нагрузку, а не как обычный долгосрочный-режим электропитания. Отдавайте приоритет ежедневной работе одного-модуля и используйте краткосрочную-параллельную работу только в периоды пиковой нагрузки.

 

Строго контролировать общую рабочую нагрузку: Поддерживайте общую нагрузку в пределах 2800–3000 кВА, чтобы коэффициент нагрузки трансформатора 1600 кВА не превышал 85 %, с резервом запаса прочности.

 

Установите текущий-мониторинг тока в режиме реального времени: установите амперметры и устройства контроля нагрузки на каждой стороне входа низкого-напряжения, чтобы отслеживать распределение нагрузки между двумя трансформаторами в режиме реального времени и оперативно корректировать ее в случае возникновения отклонений.

 

Строго соблюдайте процедуры поэтапной проверки.: Перед первым замыканием выполните двухфазную проверку как на стороне высокого-напряжения, так и на стороне низкого-напряжения с помощью профессионального фазового тестера, чтобы убедиться в правильности последовательности и выравнивания фаз.

 

Оптимизируйте настройки защиты: отрегулируйте настройки защиты от перегрузки по току и-высокой температуры, чтобы обеспечить приоритетный сигнал тревоги при перегрузке трансформатора меньшей-мощности, избегая прямого отключения.

 

 

Параллельное закрытие строго запрещено при любом из следующих обстоятельств:

• Отклонение коэффициента напряжения превышает ±0,5%
• Несовпадающие обозначения векторных групп.
• Разница в сопротивлении короткого-замыкания превышает ±10 %.
• Несоответствующая последовательность фаз или отклонение фазы.
• Дефект изоляции или скрытая неисправность в любом трансформаторе

 

 

Параллельная работа трансформаторов мощностью 2000 кВА и 1600 кВА технически осуществима при условии строгого соблюдения четырех условий параллельной работы и контроля уровня нагрузки. Длительная-работа с полной-нагрузкой не рекомендуется. Для обеспечения долгосрочного-стабильного спроса на электропитание лучшим решением является выбор двух трансформаторов одинаковой мощности для параллельной работы или настройка более разумной комбинации мощностей после перерасчета нагрузки.

 

Если вы планируете проект расширения распределительной мощности и не уверены, могут ли ваши существующие трансформаторы работать параллельно, или вам необходимо индивидуальное техническое решение для параллельной работы, свяжитесь с нашей технической командой для получения подробной информации.Отчет об оценке осуществимости параллельной работы свободного трансформатора и предложение по оптимизации коэффициента мощности. Мы можем предоставить профессиональные схемы работы и рекомендации по настройке защиты с учетом условий вашей-площадки, характеристик нагрузки и параметров оборудования, а также поставить полный спектр сухих-типов и масляных-трансформаторов с технической поддержкой.

Запросить цену