- •1.1. Назначение и область применения электрических машин
- •2. ТРАНСФОРМАТОРЫ
- •2.1. Общие сведения о трансформаторах
- •2.6. Регулирование вторичного напряжения трансформатора
- •2.7. Параллельная работа трансформаторов
- •2.8. Автотрансформаторы
- •Spac. —'
- •Контрольные вопросы'
- •3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
- •Контрольные вопросы
- •4. АСИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
- •4.4. Пуск асинхронных двигателей
- •4.5. Регулирование частоты и направления вращения асинхронных двигателей
- •4.6. Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
- •Типовые задачи
- •Контрольные вопросы
- •5. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
- •5.2. Магнитное поле синхронной машины при холостом ходе
- •5.3. Расчет магнитной цепи синхронной машины при холостом ходе
- •5.5. Система охлаждения синхронных генераторов
- •5.6. Системы возбужденйя синхронных генераторов
- •5.7. Параллельная работа синхронных генераторов с сетью
- •5.8. Статическая устойчивость синхронной машины
- •дРэм=Ср*"/«)де.
- •5.9. U-образные характеристики
- •5.10. Синхронные двигатели
- •5.11. Синхронные компенсаторы
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Обмотки якоря
- •6.3. ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
- •6.5. Двигатели постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •7. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
- •«РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ»
- •7.1. Содержание проекта и основные методические указания
- •Приложение 1
- •НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ ИЗ ГОСТов И СПРАВОЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА ТРАНСФОРМАТОРОВ
- •Переключающие устройства
- •СТРОЕНИЕ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ
- •ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ТРЕХФАЗНЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •Электромеханика
- •ТРАНСФОРМАТОРЫ. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Рис. 2.29. Схема переключения ответвлений с токоограничивающими сопротивлениями
2.7. Параллельная работа трансформаторов
Под параллельной работой двух или нескольких трансформаторов по нимается такая работа, когда их вторичные обмотки подключены к общей на грузке, а первичные получают питание от одной сети (рис. 2.30).
Параллельное включение трансформаторов находит широкое применение в электрических системах: используется при сильных сезонных и суточных ко лебаниях нагрузки (в этом случае в зависимости от общей нагрузки можно ос тавлять в работе столько трансформаторов, чтобы каждый из них имел нагруз ку, близкую к номинальной, а суммарные потери в них были бы минимальны ми); для обеспечения резервирования в электроснабжении при аварии или ре монте трансформатора; если передаваемая мощность превышает ту, на которую рассчитан трансформатор.
При параллельной работе трансформаторов следует каждый из них нагру жать токами, пропорциональными их номинальным мощностям. Тогда макси мальная мощность, забираемая от всех включенных трансформаторов, может быть равна сумме их номинальных мощностей. Для этого необходимо, чтобы трансформаторы, включаемые на параллельную работу, имели равные первич ные и равные вторичные номинальные напряжения, а следовательно, и одина ковые коэффициенты трансформации, группы соединений обмоток, напряже ния короткого замыкания.
При несоблюдении первых двух условий, даже в режиме холостого хода, между параллельно включенными трансформаторами возникает уравнительный
Рис. 2.30. Схемы параллельной работы однофазных (а) и трехфазных (б) трансформаторов
I |
I |
и 21 |
д и |
|
и 211 |
а)
Рис. 2.31. Появление напряжений д и при несоблюдении условий включения трансформаторов на параллельную работу
Уравнительный ток определяется из соотношения
, = -АУ-_ |
з |
(2.15) |
1у |
|
Z K! Z KII
где A U =U 2i 'U n i ~ Разность напряжений; ZKI и Z Kn - внутренние сопро
тивления трансформаторов;
7 |
U KI-U KI. |
«7 - |
U KII *U к11 |
(2.16) |
|
2 ,1 " |
100-ь, ’ |
ZkII“ |
100-Ь п |
||
|
Угол сдвига между уравнительными токами 1Уи напряжением на шинах
у /"= arctg Ха XKII |
(2.17) |
Га + Гк,1
(2.18)
(2.19)
При нагрузке трансформаторов уравнительный ток накладывается на на грузочный. При этом трансформатор с более высоким вторичным напряжением холостого хода (с меньшим коэффициентом трансформации) оказывается пере груженным, а трансформатор равной мощности, но с большим коэффициентом трансформации - недогруженным.
Так как перегрузка трансформаторов недопустима, то приходится снижать общую нагрузку. При значительной разнице коэффициентов трансформации нормальная работа машин становится практически невозможной. Однако ГОСТ допускает включение на параллельную работу трансформаторов с различными коэффициентами трансформации, если их разница не превышает ±0,5% их
среднего значения: |
|
ДК = К | К |1 • 100%<0,5% > |
(2 .20) |
К |
|
где К ~ iK ,K u - среднее геометрическое значение коэффициентов трансфор
мации.
При несоблюдении третьего условия вторичные линейные напряжения трансформаторов окажутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга и в цепи трансформаторов появится разностное напряжение д и , под действием которого возникнет значительный уравнительный ток. Так, если включить на параллельную работу два трансформатора, один из которых принадлежит к ну левой, а другой - к 1 1 -й группе соединения, то их линейные напряжения ока жутся сдвинутыми по фазе относительно друг друга на 30° (рис. 2.31, б).
При этом появится разностное напряжение
AU = 2 .u 2 sini50 = 0,52-U2.
Соблюдение четвертого условия (равенство напряжений короткого замы кания) необходимо для того, чтобы общая нагрузка распределялась между трансформаторами пропорционально их номинальным мощностям.
При исследовании параллельной работы трансформаторов с неодинако выми напряжениями короткого замыкания пренебрежем намагничивающими токами и будем считать, что машины имеют равные коэффициенты трансфор мации и одинаковые группы соединений. При этих условиях уравнительные токи в их обмотках будут отсутствовать. Схема замещения для параллельной работы двух трансформаторов, сопротивления короткого замыкания которых равны Z KI и Z KII , показана на рис. 2.32.
Рис. 2.32. Схема замещения для параллельной работы двух трансформаторов
Известно, что токи в параллельных ветвях распределяются обратно про порционально их сопротивлениям:
|
|
|
|
II |
_ |
Z KII |
|
(2.21) |
|
|
|
|
III |
|
Z KI |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
,, |
|
|
|
ллл.ч |
IIIHOMU HOM |
|
U HOM |
|
Умножив обе части равенства (2 .2 1 ) н а --------------- : левую часть н а -------- , |
||||||||
|
|
|
|
|
|
IlHOMU НОМ |
|
U ном |
|
|
1 0 0 |
|
|
|
|
|
|
а правую - на — , получим |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
IIIIIHOMU HOMU ном _ |
Z KII IIIHOMU HOM * ^ 0 |
|
|
|||
|
|
III IIHOMU номU HOM |
Z KI IIHOM U ном ' I |
|
|
|||
Затем |
преобразуем полученное |
равенство, имея в виду следующее: |
||||||
IiU НОМ= Si |
и |
In U ном - Sn |
- |
фактическая нагрузка первого |
и |
второго транс |
||
форматоров, В-A; - 1"om~ - ’100 = U IK и *П н р м -100 = U IIK |
- |
напряжения ко- |
||||||
|
|
U HOM |
|
|
|
U HOM |
|
|
роткого замыкания трансформаторов, %. В результате получим |
|
|||||||
|
|
|
|
SI 'S HHOM _ |
U KII |
|
(2.22) |
|
|
|
|
|
SIHOM'SH |
U KI |
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S I _ U KII |
|
(2 .23) |
||
|
|
|
|
S II |
U KI |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где Si - _■ 1 |
|
, Sn = ■ 11 |
- |
относительные мощности (нагрузки) первого и |
||||
SIHOM |
S I IHOM |
|
|
|
|
|
|
второго трансформаторов.
Из соотношения (2.23) следует, что относительные мощности (нагрузки) параллельно работающих трансформаторов обратно пропорциональны их на пряжениям короткого замыкания. Другими словами, при неравенстве напряже ний короткого замыкания параллельно работающих трансформаторов больше нагружается трансформатор с меньшим напряжением короткого замыкания. В итоге это ведет к перегрузке одного трансформатора (с меньшим U к) и не