2.6. Распределение токов между параллельно работающими трансформаторами при различных нагрузках

Нормальная параллельная работа трансформаторов возможна при условии равенства их напряжений короткого замыкания e_к1=e _к2.

Только при этом условии токи нагрузки будут распределяться между трансформаторами пропорционально их мощности, при несоблюдении же его – трансформаторы нагружаются неравномерно.

Для выяснения степени неравномерности загрузки параллельно работающих трансформаторов их включают на общий нагрузочный реостат Rн (выключатели В3 и В5), соединив пары однопотенциальных зажимов вторичной обмотки, определенные в 2.5.

Двигая рукоятку реостата, изменять токи нагрузки. Показания амперметров записать в соответствующие графы табл. 2.5.

Таблица 2.5

, А (A3)	, А (А2)	, А (А4)	, %	, %

При параллельной работе трансформаторов одинаковой мощности определяются токи каждого из них в процентах от тока нагрузки = + :

2.7. Оформление отчета

В отчете приводятся цель работы, тип, номинальные данные трансформатора, схема и таблицы измеренных и вычисленных величин.

1. По данным табл. 2.1 строятся в одной системе координат характеристики холостого хода трансформатора (см. рис. 2.3), где коэффициент мощности рассчитывается согласно выражению

Определяется ток холостого хода при номинальном первичном напряжении U_1н в процентах от номинального тока первичной обмотки I_1н:

Определяется величина потерь в стали сердечника трансформатора при номинальном напряжении в процентах от номинальной мощности:

где – номинальная мощность трансформатора; – активное сопротивление первичной обмотки трансформатора.

Определяются параметры намагничивающей цепи схемы замещения для точки, соответствующей номинальному напряжению при холостом ходе:

2. По данным табл. 2.2 строятся в одной системе координат характеристики короткого замыкания (см. рис. 2.4), где коэффициент мощности:

Определяется напряжение короткого замыкания трансформатора при номинальном токе в процентах от номинального напряжения:

Определяются значения полного, активного и индуктивного сопротивлений короткого замыкания при номинальном токе:

3. По данным табл. 2.3 строятся в одной системе координат рабочие характеристики трансформатора при активной и индуктивной нагрузках (см. рис. 2.5), где cos φ₁ ; cos φ₂; η (%) = .

Определяется относительное изменение [%] вторичного напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинального тока вторичной обмотки:

4. По данным табл. 2.5 строятся в одной системе координат графики распределения токов между трансформаторами = f(I) и = f(I).

3. Исследование параллельной работы трехфазных генераторов

Целью работы является опытное исследование способов и свойств параллельного включения синхронных генераторов, а также перевода нагрузки между параллельно работающими генераторами.

На каждой электрической станции обычно бывает установлено несколько генераторов, которые включаются на параллельную работу в общую сеть. В современных энергосистемах на общую сеть, кроме того, работает целый ряд электростанций, и поэтому параллельно на общую сеть работает большое число синхронных генераторов. Благодаря этому достигается большая надежность энергоснабжения потребителей, снижение мощности аварийного и ремонтного резерва, возможность маневрирования энергоресурсами сезонного характера и другие выгоды.

Все параллельно работающие генераторы должны отдавать в сеть ток одинаковой частоты. Поэтому они должны вращаться строго в такт или, как говорят, синхронно.

Условия синхронизации генераторов. При включении генераторов на параллельную работу с другими генераторами необходимо избегать чрезмерно большого толчка тока и возникновения ударных электромагнитных моментов и сил, способных вызвать повреждение генератора и другого оборудования, а также нарушить работу электрической сети или энергосистемы.

Поэтому необходимо отрегулировать надлежащим образом режим работы генератора на холостом ходу перед его включением на параллельную работу и в надлежащий момент времени включить генератор в сеть. Совокупность этих операций называется синхронизацией генератора.

Таким образом, для включения синхронного генератора на параллельную работу необходимо выполнить следующие условия:

1) напряжение подключаемой машины должно быть равно напряжению сети или работающей машины;

2) частота подключаемого генератора должна быть равна частоте сети;

3) напряжения всех фаз подключаемой машины должны быть противоположны по фазе напряжениям соответствующих фаз сети или работающей машины;

4) для подключения на параллельную работу трехфазного синхронного генератора необходимо также обеспечить одинаковое чередование фаз подключаемой машины и сети.

Равенство напряжений достигается путем регулирования тока возбуждения генератора и контролируется с помощью вольтметра. Изменение частоты и фазы напряжения генератора достигается изменением скорости вращения генератора. Правильность чередования фаз необходимо проверять только при первом включении генератора после монтажа или сборки схемы. Совпадение напряжений по фазе контролируется с помощью ламп, нулевых вольтметров или специальных синхроноскопов, а в автоматических синхронизаторах – с помощью специальных измерительных элементов.