Трансформаторов возникают

С целью сокращения длины1 проводов низковольтных сетей, а они имеют значительное сечение, и бесперебойного снабжения электроэнергией приемников целесообразно устанавливать не один трансформатор на один цех или промышленное предприяие, а несколько и включить их параллельно. При аварийном выходе из строя или профилактическом ремонте одного из них остальные обеспечат электроэнергией приемники. С той же целью бесперебойного снабжения промышленных предприятий на электрических станциях устанавливаются несколько трансформаторов, включенных параллельно. На 8.18, и изображена схема двух параллельно включенных трехфазных трансформаторов.

Для нормальной работы параллельно включенных трансформаторов необходимо, чтобы при холостом ходе в их обмотках не возникало так называемых уравнительных токов — это будет при условии, если линейные напряжения первичных и вторичных обмоток трансформаторов соответственно одинаковы по модулю и вторичные линейные

ла сдвига фаз между ними фиксируется направление мощности. Для токовых нанравленных защит от междуфазных к. з.— это фазный ток и линейное напряжение, для токовых направленных защит нулевой последовательности — ток и напряжение нулевой последовательности (вместо напряжения может использоваться и ток нулевой последовательности от трансформаторов, включенных по схеме «звезда — треугольник» с заземленной нейтралью), для направленных высокочастотных защит — ток и напряжение обратной последовательности;

Автоматические выключатели серии АВ применяются на стороне низшего напряжения трансформаторов, включенных по схеме блок трансформатор — магистраль для защиты магистралей; на двухтрансформаторных подстанциях, когда каждый трансформатор работает на свою секцию шин распределительного щита и при этом предусматривается автоматическое включение резерва. Они применяются также для защиты отходящих от щита линий и в цепях генераторов постоянного тока, работающих параллельно с другими генераторами или аккумуляторными батареями.

По отношению к внешней цепи э. д. с. вторичных обмоток трансформаторов, включенных параллельно, действуют согласно. При этом ток нагрузки будет распределяться между отдельными трансформаторами обратно пропорционально сопротивлениям ZK. При равенстве напряжений короткого замыкания распределение тока нагрузки между трансформаторами будет происходить пропорционально их номинальным мощностям. Если коэффициенты трансформации включаемых параллельно трансформаторов будут различными, обмотки трансформаторов будут нагружены уравнительным током. Значение вторичного тока, например, при включении двух трансформаторов, будет равно разности э. д. с. вторичных обмоток, деленной на сумму сопротивлений двух обмоток. Ток первичной обмотки будет в k раз меньше.

При параллельной работе трансформаторов как первичные, так и вторичные обмотки подключены к общим шинам. Эквивалентная схема замещения трех параллельно включенных трансформаторов показана на 2.61. Следует отметить, что схема подключения трансформаторов Т\—Т3 к генераторам GI—G3, показанная на 2.62, прямого отношения к параллельной работе трансформаторов не имеет.

Если у трансформаторов, включенных параллельно, коэффициенты трансформации несколько отличаются друг от друга из-за различия ЭДС, в обмотках трансформаторов будут протекать уравнительные токи. Допускается включение на параллельную работу трансформаторов с коэффициентами трансформации, отличающимися не более чем на 1 %. При этих условиях уравнительные токи будут незначительными.

фильтров во вторичную обмотку. Схема с фильтрами громоздка и имеет мягкую выходную характеристику. В ут-роителях частоты применяется схема из трех однофазных трансформаторов, включенных в открытый треугольник ( 2.116).

Пример 8-7. Определить входное сопротивление цепи, состоящей из двух трансформаторов, включенных каскадно, с нагрузкой ги «а выходе ( 8-20,а). Активные сопротивления обмоток трансформаторов не учитываются.

Пример 8-7. Определить входное сопротивление цепи, состоящей из двух трансформаторов, включенных каскадно с нагрузкой гк на выходе ( 8-20, а). Активные сопротивления обмоток трансформаторов не учитываются.

По отношению к внешней цепи ЭДС вторичных обмоток трансформаторов, включенных параллельно, действуют согласно. При этом ток нагрузки будет распределяться между отдельными трансформаторами обратно пропорционально сопротивлениям ZK. При равенстве напряжений короткого замыкания распределение тока нагрузки между трансформаторами будет происходить пропорционально их номинальным мощностям. Если коэффициенты трансформации включаемых параллельно трансформаторов будут различными, обмотки трансформаторов будут нагружены уравнительным током. Значение вторичного тока, например, при включении двух трансформаторов будет равно разности ЭДС вторичных обмоток, деленной на сумму сопротивлений двух обмоток. Ток первичной обмотки будет в k раз меньше.

Перегрев и воспламенение изоляции трансформаторов возникают при различных аварийных явлениях, к которым относятся следующие короткие замыкания — межвитковые, между фазами, между фазой и корпусом, между обмотками высшего и низшего напряжения. Причинами коротких замыканий могут служить: плохое вы-полнение изоляции катушек заводом-изготовителем, например, повреждение ее во время запрессовки катушек, длительные перегрузки трансформаторов, при которых изоляция быстро стареет и становится хрупкой, замыкание отводов — проводов, отходящих от обмоток к выключателям, и др.

Короткие замыкания трансформаторов возникают в энергосистемах при повреждении изоляции, замыкании линии передач, при перенапряжениях и в результате ошибочных действий персонала.

При замыканиях на землю в активных сопротивлениях нейтрали трансформаторов возникают потери мощности, которые повышают нагрузку генераторов и в большей или меньшей степени компенсируют уменьшение мощности, передаваемой приемнику. При небольших активных сопротивлениях потери мощности, нагружающие генератор, возрастают почти пропорционально значению сопротивления и динамическая устойчивость повышается.

Критические ЧР в маслобарьерной изоляции силовых трансформаторов возникают прежде всего в первом масляном канале, т. е. между обмоткой высокого напряжения и ближайшим барьером, где электрическое поле неоднородно у краев катушек. Средняя разрядная напряженность зависит от ширины масляного канала и при частоте 50 Гц лежит в пределах 70—ПО кВ/см. При стандартных импульсах (1,2/50 мкс) и импульсах, эквивалентных внутренним перенапряжениям, средняя разрядная напряженность составляет соответственно 200—250 и 150—170 кВ/см.

Электродинамические силы, действующие на обмотки трансформаторов, возникают в результате взаимодействия токов, протекающих по проводникам первичной и вторичной обмоток, с магнитным полем рассеяния.

1. Почему в обмотках трансформаторов возникают электромагнитные силы? Как направлены электромагнитные силы внутри каждой из обмоток?

Перенапряжения за счет среза тока в выключателе при отключении ненагруженных трансформаторов возникают и в сетях 6—35 кВ. Ниже приводятся некоторые данные по значениям кратности

При несоблюдении первого и второго условий в обмотках трансформаторов возникают уравнительные токи, которые в отдельных случаях, особенно при несовпадении групп, могут достигнуть и даже превысить значения тока полного короткого замыкания. Несоблюдение третьего условия приводит к тому, что общая нагрузка распределяется между трансформаторами непропорционально их номинальным мощностям.

Пожары трансформаторов возникают, в основном, при повреждении маслона-полненных вводов из-за внутренних перекрытий, сопровождающихся взрывом вводов, или разрывах бака мощных трансформаторов при повреждении главной изоляции обмоток. Воспламенение масла при этом происходит от дуги, так как защиты отключают трансформатор с некоторым запаздыванием, т. е. после того, как уже возникло разрушение ввода или бака или произошла вспышка выброшенных из трансформатора горючих газов и паров масла.

Наибольшие трудности в ходе модернизации трансформаторов возникают при необходимости повышения мощности. Такие требования наиболее часто предъявляются к трансформаторам специального назначения, например, электропечным (если мощность трансформатора стала недостаточна по отношению к возросшим производственным возможностям питаемых ими электропечей). Повышение мощности при существующих габаритах возможно за счет лучшего использования магнитной системы (повышения индукции), лучшего использования окна магнитной системы, более эффективного охлаждения и совместного использования этих факторов.

При действии аномальных нагрузок термического и электрического характера в изоляции трансформаторов возникают и развиваются повреждения в виде локальных перегревов и частичных разрядов, переходящих в дуговой разряд. Выделяющаяся при этом энергия вызывает разрушение изоляционной жидкости с образованием продуктов, называемых дефектными газами. Анализ трансформаторного масла на наличие дефектных газов и определение их концентрации позволяет обслуживающему персоналу своевременно распознать развивающийся дефект до того, как он, прогрессируя, приведет к аварийному отключению оборудования, что всегда связано с экономическими потерями.