Параллельная работа трансформаторов
Целесообразность применения параллельной работы трансформаторов определяется теми же причинами, что и целесообразность параллельной работы генераторов. Основным при этом является вопрос о распределении нагрузки между отдельными параллельно работающими трансформаторами, так же как при параллельной работе генераторов.
Вместе с тем необходимо отметить, что если при параллельной работе генераторов имеется возможность путем воздействия на подачу топлива и тока возбуждения регулировать распределение нагрузки, то при параллельной работе трансформаторов таких возможностей нет. Распределение нагрузки между параллельно работающими трансформаторами происходит (после включения) в зависимости от их параметров и в дальнейшем не регулируется. Идеальным является такой случай, когда нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределяется пропорционально мощностям и отсутствует уравнительный ток между трансформаторами, который бесполезно нагружает и нагревает их.
Основным условием обеспечения такой параллельной работы трансформаторов, как видно из схемы, приведенной на рис. 2.4. является равенство (алгебраическое и геометрическое) напряжений первичных и вторичных обмоток трансформаторов:
Этому условию соответствует равенство падений напряжений в трансформаторах.
При равенстве напряжений короткого замыкания нагрузка между параллельно работающими трансформаторами распределяется пропорционально их номинальным мощностям.
|
|
|
В практике допускается различие между напряжениями короткого замыкания (т. е. активными и реактивными сопротивлениями обмоток) трансформаторов не более чем на 10% от их среднеарифметического значения. При этом трансформатор с меньшим значением напряжения короткого замыкания будет нагружаться несколько больше и наоборот.
Рис.2.4. Схема электрическая параллельного соединения трансформаторов.
Если трансформаторы имеют различные коэффициенты трансформации, то при одинаковых первичных напряжениях вторичные ЭДС неравны.
Под действием этих ЭДС в контуре трансформаторов протекает уравнительный ток
В практике допускается различие в коэффициентах трансформации параллельно работающих трансформаторах не более чем на 0,5—1,0%. Не допускается параллельная работа трансформаторов, имеющих различные группы соединения обмоток. Если, например, один из трансформаторов принадлежит к группе соединений 12, а другой к группе 11, то ЭДС вторичных обмоток трансформаторов будут сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 30°. При этом разность ∆U2 между ними равна
|
|
|
∆U2 = 2E2 sin 15° = 0,52E2.
Под действием ЭДС такого значения в обмотках потечет недопустимо большой уравнительный ток.
Таким образом, для удовлетворительной параллельной работы трансформаторов необходимо, чтобы трансформаторы принадлежали к одной группе соединения обмоток, а коэффициенты их трансформации и напряжения короткого замыкания были почти одинаковыми. При невыполнении хотя бы одного из указанных условий трансформаторы нагружаются уравнительным током и мощность, снимаемая с трансформаторов, будет меньше номинальной.
Специальные трансформаторы.
В судовых условиях находят широкое применение специальные типа тр-ров различного назначения: автотрансформаторы, магнитные усилители, измерительные тр-ры тока и напряжения, сварочные тр-ры и стабилизаторы напряжения.
Сварочные трансформаторы
Работают в режиме, близком к режиму КЗ. Внешняя характеристика такого тр-ра имеет вид крутопадающей кривой. Это достигается последовательным включением во вторичную обмотку реактивной катушки с раздвижным сердечником. Уменьшая воздушный зазор в сердечнике реактивной катушки, увеличивают индуктивное сопротивление, в результате чего уменьшается ток электрической дуги. Следовательно, изменяя воздушный зазор можно регулировать сварочный ток.
|
|
|
Рис.2.5. Сварочные трансформаторы.
Тр– трансформатор; РК– реактивная катушка с раздвижным сердечником; Э– электрод; Р– регулировка сварочного тока
Автотрансформаторы.
Рис.2.6. Схема электрическая автотрансформатора.
Автотрансформатором называется такой трансформатор, у которого обмотки помимо электромагнитной связи имеют электрическое (гальваническое) соединение. Поэтому в автотрансформаторах обмотки подразделяют не на первичные и вторичные, а на общую w1 — для напряжений входа Uв.н и выхода Uн.н и последовательную w2— для обоих напряжений.
В зависимости от схемы включения и направления ЭДС обмоток автотрансформаторы могут быть понижающими или повышающими. На рис. 2.6 показана схема понижающего автотрансформатора, у которого
|
Мощность в автотрансформаторах передается двумя путями и состоит из двух частей. Первая из них Sв — внутренняя мощность — передается магнитным путем, вторая Snp — проходная – передается электрическим путем. Значение этих мощностей определяется формулами:
Sв = Е1I1 = Е2I2
Sпр = Uн.н.Iн.н.= Uв.н.Iв.н.
Работа автотрансформатора характеризуется двумя коэффициентами трансформации. Один из них связан с внутренней мощностью и определяется отношениями
|
|
|
второй связан с проходной мощностью и определяется отношениями
Отношение внутренней мощности к проходной показывает их зависимость от коэффициента трансформации: 
При одной и той же общей мощности трансформатора и автотрансформатора магнитопровод автотрансформатора по массе и габаритам меньше, чем у трансформаторов. Это объясняется тем, что в данном случае энергия передается двумя путями — электрическим и электромагнитным, в то время как у трансформаторов только электромагнитным.
Недостатком автотрансформаторов является наличие электрического соединения между первичной и вторичной обмотками. Здесь не исключается возможность попадания обслуживающего персонала под высокое напряжение.
Стабилизатор напряжения
Представляет собой силовой, с сильно насыщенной магнитной системой, тр-р, который автоматически поддерживает вторичное напряжение постоянным независимо от изменения первичного напряжения. Это объясняется тем, что при сильно насыщенной магнитной системе изменение первичного напряжения вызовет лишь незначительное изменение намагничивающей силы, влияние которой почти не сказывается на напряжении вторичной обмотки.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 852; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!