1 (2017-09-13 11:17:50 отредактировано Electric)

Тема: Совместная работа трансформаторов

Добрый день!

Требуется выполнить расчет для временной совместной работы двух трансформаторов 10/6 и 110/6 на общие шины 6 кВ.

Что касается параллельной работы силовых трансформаторов, т.е. когда трансформаторы соединены и по высокой и по низкой стороне, насколько я знаю, требования для этого указаны в ПТЭ в пункте 2.1.19 (совпадение групп, фаз, пределы соотношения мощностей, Kт, Uk).

В моем случае, по высокой стороне трансформаторы не соединены напрямую, т.е. в системе есть связь на стороне 110 кВ где-то за протяженными линиями, реакторами и трансформаторами. Группы соединения у этих двух трансформаторов одинаковы, с учетом всех преобразований от системы 110 кВ, фазы должны совпадать.

Есть ли какие-то специальные требования именно для совместной работы трансформаторов?

Post's attachments

Без имени-1.jpg 152.18 Кб, 6 скачиваний с 2017-09-08 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Совместная работа трансформаторов

Видимо, нужно выполнить расчет режима с проверкой загрузки этих трансформаторов, т.е. какой ток через них потечет.

3

Re: Совместная работа трансформаторов

Одним из условий паралельной работы является равенство напряжений короткого замыкания. Термин напряжение короткого замыкания характеризует потери в обмотках трансформатора. Чем выше Uкз, тем больше сопротивление обмотки.
Соответственно, трансформатор, имеющий меньшее Uкз, будет “брать” на себя больше нагрузку и работать с постоянным перегрузом. Максимальное допустимое различие этих показателей, регламентированное ПТЭЭП (п. 2.1.19) - не более 10%.

Еще однно условие одинаковые группы соединения обмоток. Его невыполнение приведет к появлению уравнительных токов, так как фазы будут сдвинуты на определенный угол. И это при том условии что в первичных сетях этих трансформаторов одинаковые углы, что при описаных вами условиях маловироятно.

Соотношение мощностей, параллельно подключаемых трансформаторов, должно различаться не более чем в три раза. В противном случае, менее мощный трансформатор будет работать с перегрузом. Тут все понятно. Я сомниваюсь что трансформатор 10/6 будет менее чем в 3 раза меньше по мощн трансформатора 110/6. Но как это будит работать если питание будет происходить от разных источников я сказать не могу...

Исходя их втогоро озвученного мной условия и дополняя его первым и третим, я бы не рискнул включить их в работу... Либо нужно производить  электроизмерения, измерять углы здвига фаз и проводить расчеты по распределению тока нагрузки.

4

Re: Совместная работа трансформаторов

Не вижу ни каких противоречий.
Это не параллельная работа трансформаторов. Какой-то узел питается от двух ТР разных напряжений ну и что.
Но нужны расчёты, так как может быть, что через ТР меньшей мощности мощность потечёт в обратную сторону или запрёт её, всё зависит от эквивалентов от источников.

5 (2017-09-07 15:39:37 отредактировано dronos)

Re: Совместная работа трансформаторов

ПАУтина пишет:

Не вижу ни каких противоречий.

Коллега, что по поводу угла сдвига фаз в линии 10 и 110 кВ? Я так подозреваю что 10 кВ получается скорее всего из этой же 110 или параллельной ей... И вряд ли кто то использует трансформаторы 110/10  с 1 группой соединений обмоток, как и трансформаторы 10/6 с 1 группой что бы повернуть угол в противоположную сторону. Следовательно между 6 кВ сделанной из 10 и 6 кВ  слётанной из 110 будит минимум 30 градусов между одноименными векторами а то и 60 градусов. Единственный вариант если все трансформаторы  начиная с 110 и ниже в линии с 0(12) группой на всех участках. Во что тоже слабо вериться.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 (2017-09-07 20:38:26 отредактировано doro)

Re: Совместная работа трансформаторов

Без схемы питания сети 10 кВ рассмотрение вопроса не имеет смысла.

7 (2017-09-07 21:23:30 отредактировано stoyan)

Re: Совместная работа трансформаторов

Проблема при совместной работе через шин 6кВ (в случае шин НН) следующая - не допустит транзит мощности через шин 6кВ по цепи ЛЭП1 110кВ-Тр1 110/6кВ-шины 6кВ-Тр 6/100кВ-ЛЭП2 110кВ (или наоборот) - будет уравнительный ток. Если в норм. режиме (разомкнутый СВ 6кВ) цепи 110кВ нагружены неодинаково, этот транзит вполне возможен. Можно оценить уравнительный ток через СВ - он пропорционален половине угла между едноименными фазн. напряжениями (при отключенном СВ 6кВ можно измерить deltaU м/у едноим. фазами обеих секций). Угол=2arcsin(0,5deltaU/Uph).
Но... в целом занятие очень рискованное.
Относительно сказанного в #3, можно поспорить - оно конечно не относится к вопросу, но и к реальной паралельной работе трансформаторов мало относится. Учебные условия паралельной работы для практики имеют относительное значение.

8

Re: Совместная работа трансформаторов

doro пишет:

Без схемы питания сети 10 кВ рассмотрение вопроса не имеет смысла.

Добавлю, как и без схемы сети 110 кВ.
А по поводу групп соединения ну и что, если обмотки НН ТР будут работать на одни шины, то эти сдвиги выравняются со стороны питающих сетей, может там вообще разные источники и нет ни каких связей между энергосистемами, ведь речь идёт об экстренной вынужденной ситуации и необходимо каким-то образом увеличить мощность питания потребителей или надёжность - 2 источника, поэтому понятно, что для долговременного нормального питание такая схема не столько не допустима, сколько не эффективна по потерям реактивной мощности, но как вариант временно использования возможно.

9 (2017-09-08 13:08:05 отредактировано dronos)

Re: Совместная работа трансформаторов

ПАУтина пишет:

если обмотки НН ТР будут работать на одни шины, то эти сдвиги выравняются со стороны питающих сетей,

Поясните пожалуста как это будет происходить физически?

И если не сложно поясните  молодым зеленым вот такой момент: условие одинаковой группы соединений при пралельной работе обусловлено тем что при разных углах здвига появляеться большой уравнительный ток, и чем больше этот угол тем больше будит уравнительный ток что само по себе уже не хорошо, имеем нагрузку на трансформаторе даже при холостом ходе, и уравнительный ток будит не несколько ампер а сопостовим с токами нагрузки. И если я правельно понимаю физику электрических процессов то при комутации двух сетей с углом здвига фаз 180гр. уравнительный ток будет равен току межфазного КЗ. Следовательно, работа двух трансформаторов даже от двух АБСОЛЮТНО разных систем на одни шины при разных углах здвига фаз привдет к появлению больших уравнительных токов сопоставимых с токами нагрузки. Вопрос! Оно нам нато такое счастье!?

10 (2017-09-14 07:41:08 отредактировано Electric)

Re: Совместная работа трансформаторов

Чтобы снять некоторые вопросы,  я приложил в  шапку темы  упрощенную  схему электроснабжения.

Требования ПТЭ, которые написал пользователь Dronos, я уже  изучил, но они касаются именно "параллельной" работы, а здесь несколько иной случай.  К примеру, в расчетах для параллельной  работы двух трансформаторов уравнительный ток рассчитывается по формуле
Iур= ΔU / (Zкр1+Zкр2)

где ΔU - разница между вторичными напряжениями трансформаторов, вызванная несовпадением  групп соединения, коэффициентов трансформации .
Zкр1, Zкр2 - сопротивления КЗ  трансформаторов

Но при параллельной  работе уравнительный ток циркулирует только в контуре из этих двух трансформаторов.

В данном случае, я правильно понимаю, что для расчета уравнительного тока  в сумму в  знаменателе нужно ввести все сопротивления элементов схемы контура 6-10-110-6, приведенные к стороне 6 кВ? Или  даже для формулы уравнительного тока  требуется более сложный расчет?

11

Re: Совместная работа трансформаторов

Electric пишет:

Требуется выполнить расчет для временной совместной работы двух трансформаторов 10/6 и 110/6 на общие шины 6 кВ.

Здесь нереально даже кратковременное включение этих трансформаторов на параллельную работу, если питающая сеть общая. Для получения напряжения 10 кВ со стороны 110, произошел фазовый сдвиг в 30 градусов. Дальше,от этих источников, нельзя включить в параллель два трансформатора с одинаковой группой соединения.

12

Re: Совместная работа трансформаторов

arco пишет:

Здесь нереально даже кратковременное включение этих трансформаторов на параллельную работу, если питающая сеть общая. Для получения напряжения 10 кВ со стороны 110, произошел фазовый сдвиг в 30 градусов. Дальше,от этих источников, нельзя включить в параллель два трансформатора с одинаковой группой соединения.

Я же приложил схему  в первое сообщение.
Сдвиг на 30% при переходе  с 110 на 10 есть, но далее-то включен транс  Т-1  с  0 группой. Мне нужно обосновать возможность или невозможность включения его на совместную работу с трансформаторами 110/6

13

Re: Совместная работа трансформаторов

Electric пишет:

Мне нужно обосновать возможность или невозможность включения его на совместную работу с трансформаторами 110/6

Рисуете схему ЭДС-трансформаторы в параллель (вместе с реактором, линиями и т.п.) - нагрузка.
Вам нужно рассчитать, какую нагрузку можно подключить к шинам НН так, чтобы ни один трансформатор не перегружался (т.е. рассчитать токи в ветвях по закону Ома).

14 (2017-09-08 13:22:28 отредактировано dronos)

Re: Совместная работа трансформаторов

Electric пишет:

Мне нужно обосновать возможность или невозможность включения его на совместную работу с трансформаторами 110/6

Увидив схему, часть вопросов сама собой снялась но за то появились другие.
По поводу угла здвига все нормально будет. Теперь имеем другую проблему, как не крути это паралельная работа трансформаторов 110/10 и 110/6 только через еще один понижающий 10/6.
В этом случае мне качеться нужно учитывать и разсматривать возможность работы в паралели трансформаторов 110/10 и 110/6 а не 10/6 и 110/6. И тут всплывает первое условие паралельной работы что мощность не должна отличаться больше чем в 3 раза. А судя по вашей схеме она отличается в 5 раз. При тарих условиях большая часть нагрузки с шин 6кВ пойдет через трансформатор с меньшим сопротивлением то биш 110/10 и соотведственно через трансформатор 10/6. Из чего следует второй вопрос, а выдержит ли трансформатор 10/6 эту нагрузку!?
Не заметил сразу реактор... это может спасти положение...

15 (2017-09-08 13:29:05 отредактировано ПАУтина)

Re: Совместная работа трансформаторов

dronos пишет:

Поясните пожалуста как это будет происходить физически?

В начале нарисовал схему, а потом увидел, что автор вопроса выложил типа упрощенную схему (ошибся у меня КЛ, а там реактор), и тем не менее речи ни о каких уравнительных токах не может и идти, нужно считать.... Но на первый взгляд Т-3 будет больше загружен, в плоть до того, что выдавит мощность Т-1.

Post's attachments

DSC_0029.JPG 2.83 Мб, 2 скачиваний с 2017-09-08 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

16 (2017-09-08 18:11:45 отредактировано retriever)

Re: Совместная работа трансформаторов

1) Пусть даны три трансформатора с разными сопротивлениями. Нагрузка (ток) распределится по ним обратно пропорционально их сопротивлениям. Если у трансформаторов одинаковые uk и Uном, то сопротивление каждого uk/100*Uном^2/Sном - обратно пропорционально паспортной мощности. Тогда ток по ним распределится прямо пропорционально паспортной мощности.
Тогда при ответе на вопрос, какая мощность нагрузки может быть подключена на шины НН - ответ "сумма паспортных мощностей трансформаторов". В вашем случае это 10+25+25=60 МВА (если допустить, что все три параллелятся). Только там надо еще учесть всякие отключения второго трансформатора и т.п.
2) Реально у них могут быть разные uk + у вас есть реакторы + сопротивления линий (хотя они малы). Тогда может оказаться так, что сопротивления ветвей непропорциональны паспортным мощностям трансформаторов (у вас есть реактор + Т 125 МВА, uk у них у всех тоже разные). Тогда пропорция распределения токов не будет иметь никакого отношения к ПАСПОРТНЫМ мощностям, будет какая-то расчетная пропорция и все. Складывать мощности арифметически уже не выйдет.


И да, нужно видимо очень пристально рассмотреть, что будет при потере одного из трансформаторов 25 МВА.
И как обстоят дела с нагрузкой 35 кВ Т-4 (это ведь у вас трехобмоточный?)

17 (2017-09-11 09:52:08 отредактировано Electric)

Re: Совместная работа трансформаторов

retriever пишет:

И да, нужно видимо очень пристально рассмотреть, что будет при потере одного из трансформаторов 25 МВА.
И как обстоят дела с нагрузкой 35 кВ Т-4 (это ведь у вас трехобмоточный?)

Насколько я понимаю, нагрузки там сейчас  нет.

Добавлено: 2017-09-08 18:37:16

dronos пишет:

В этом случае мне качеться нужно учитывать и разсматривать возможность работы в паралели трансформаторов 110/10 и 110/6 а не 10/6 и 110/6. И тут всплывает первое условие паралельной работы что мощность не должна отличаться больше чем в 3 раза. А судя по вашей схеме она отличается в 5 раз. При тарих условиях большая часть нагрузки с шин 6кВ пойдет через трансформатор с меньшим сопротивлением то биш 110/10 и соотведственно через трансформатор 10/6. Из чего следует второй вопрос, а выдержит ли трансформатор 10/6 эту нагрузку!?
Не заметил сразу реактор... это может спасти положение...

Это маловероятный сценарий, хотя я должен его учесть, но мне главное  рассчитать  совместную работу именно трансформаторов 10/6 и 110/6

P.S. сначала невнимательно прочел Ваш ответ, теперь идею понял.

18 (2017-09-08 15:07:27 отредактировано dronos)

Re: Совместная работа трансформаторов

ПАУтина пишет:

Т-3 будет больше загружен

Не согласен. В абсолютных цыфрах относительно мощн Т-3 может быть... а в процентном отношении от обощей наргузки на шинах 6 кВ, сомниваюсь.
У Т-2 мощн выше в несколько раз значит сопротивление ниже, значит больгая часть мощн шин 6кВ пройдет через него. Но опять же, большую роль будет играть нагрузка на шинах 10кВ. Возможно нагрузка с шин 10 кВ пойдет НА шины 6кВ. Опять же, реактор играет роль... Без расчетов нагрузок ни куда...

Добавлено: 2017-09-08 14:42:34

retriever пишет:

Реально у них могут быть разные uk + у вас есть реакторы + сопротивления линий (хотя они малы). Тогда может оказаться так, что сопротивления ветвей непропорциональный паспортным мощностям трансформаторов (у вас есть реактор + Т 125 МВА, uk у них у всех тоже разные). Тогда пропорция распределения токов не будет иметь никакого отношения к ПАСПОРТНЫМ мощностям, будет какая-то расчетная пропорция и все. Складывать мощности арифметически уже не выйдет.

ПОЛНОСТЬЮ поддерживаю!!!

Добавлено: 2017-09-08 14:48:58

Electric пишет:

но мне главное  рассчитать  совместную работу именно трансформаторов 10/6 и 110/6

Это как раз уже совсем не пренцыпиальный вопрос... Самая большая проблема "совместимости" которая могла быть у этих трансформаторов это перекос фаз,его нет из за 0 группы соединений. Все остальное будит зависить не от этих двух трансформаторов а от нагрузки на шинах 10кВ и на шинах 6кВ, и от сопротивления линии и реактора, потом от условий паралельной работы 110/6 и110/10, а 10/6 будит играть в этой схеме последнюю роль...

Добавлено: 2017-09-08 14:59:00

Я бы на вашем месте произвел расчет токов нагрузки  без учета сопротивления Т-1 но с учетом сопротивления реактора относительно шин 110кВ что бы понять в какую сторону потечет ток через Т-1 и уже на этом основании делал выводы. Вполне возмжен такой вариант что ток пойдет с шин 10кВ на шины 6 кВ, не зря же на шины 10 кВ поставили транс 125МВт. Там нагрузка видимо в разы больше... А зависить это все будит в большей степени от сопротивления реактора

19

Re: Совместная работа трансформаторов

dronos пишет:

Не согласен. В абсолютных цыфрах относительно мощн Т-3 может быть... а в процентном отношении от обощей наргузки на шинах 6 кВ, сомниваюсь.
У Т-2 мощн выше в несколько раз значит сопротивление ниже, значит боль

Вообще-то Т-1 10 МВА + Хр, а Т-3 - 25 МВА!

20 (2017-09-08 15:55:43 отредактировано senior)

Re: Совместная работа трансформаторов

Если отступить от расчетов. При однофазном КЗ в сети 6 и 10 кВ напряжение на обмотках трансформатора 10/6 кВ будет в 1.73 раза выше номинального для них значения, т.к. у него Y/Y. Рассчитана изоляция обмоток на такие вещи?