Funcionamento paralelo de transformadores

Operação paralela de transformadores - conexão de transformadores para operação conjunta, com essa conexão, os terminais de mesmo nome nos enrolamentos do lado de alta tensão e os enrolamentos do lado de baixa tensão são conectados entre si.

A conexão apenas de enrolamentos primários ou apenas de enrolamentos secundários não deve ser confundida com a operação em paralelo de transformadores. Tal conexão é definida como a operação de dois transformadores juntos.

Caso seja necessário conectar transformadores para operação em paralelo a fim de evitar consequências negativas para o equipamento, diversos fatores devem ser levados em consideração. Vamos considerar em detalhes as condições para ligar transformadores de potência para operação paralela.

Igualdade dos grupos de conexão da bobina

Há alguns grupos de conexões de enrolamentos de transformadores… Cada grupo difere em seu ângulo de fase de tensão primária e secundária.Portanto, se você conectar dois transformadores com diferentes grupos de conexões de enrolamento para operação em paralelo, isso levará ao aparecimento de grandes correntes de equalização nos enrolamentos, o que causará danos aos transformadores.

Portanto, a primeira condição para conectar transformadores para operação em paralelo é a igualdade de seus grupos de conexões de enrolamento.

Potência nominal dos transformadores

A segunda condição necessária para a possibilidade de incluir transformadores para operação em paralelo é a relação de sua potência nominal não superior a 1 para 3. Por exemplo, se potência nominal de um transformador de potência 1000 kVA, pode então ser conectado para operação em paralelo com outro transformador, nominal de 400 kVA a 2500 kVA - todos os valores nesta faixa de potência em uma relação de 1000 kVA não superior a 1 para 3.

Funcionamento paralelo de transformadores com diferentes capacidades:

Tensão nominal dos enrolamentos, relação de transformação

A terceira condição é a igualdade das tensões nominais dos enrolamentos dos transformadores conectados para operação conjunta. Se as tensões dos enrolamentos secundários dos transformadores diferirem, isso fará com que ocorram correntes de equalização, o que, por sua vez, leva a quedas de tensão e perdas indesejadas.

Um ligeiro desvio de tensão é permitido - uma diferença taxas de transformação na faixa de até 0,5%.

Nos transformadores, onde é possível ajustar a relação de transformação aumentando ou diminuindo o número de voltas das bobinas, é necessário levar em consideração a posição dos dispositivos de manobra - disjuntor ou chave de carga.Se necessário, com a ajuda desses dispositivos, você pode ajustar a tensão do transformador para os valores necessários e, em seguida, conectar os enrolamentos secundários - ligue os transformadores para operação paralela.

Tensão de curto-circuito

Cada transformador no passaporte mostra um parâmetro como tensão de curto-circuito… Este valor indica a porcentagem da tensão nominal do primário do transformador de potência que deve ser aplicada ao primário para que a corrente nominal flua pelo enrolamento quando os terminais do secundário estão em curto-circuito.

A tensão de curto-circuito caracteriza a resistência interna dos enrolamentos do transformador de potência. Portanto, se transformadores com diferentes indicadores de tensão de curto-circuito forem conectados em paralelo, as resistências internas dos transformadores serão desproporcionais e, quando a carga for conectada, os transformadores serão carregados de forma desigual: um dos transformadores pode estar sobrecarregado e outros subcarregados.

Neste caso, a carga será distribuída inversamente proporcional à tensão de curto-circuito, ou seja, o transformador com menor valor de tensão de curto-circuito será sobrecarregado.

Portanto, a quarta condição para conectar transformadores para operação em paralelo é a igualdade das tensões de curto-circuito. A diferença de tensão de curto-circuito é de 10%.

Distribuição de carga entre transformadores de diferentes potências

Caso seja necessário conectar transformadores para operação em paralelo, surge a dúvida: como a carga será distribuída entre transformadores de diferentes potências nominais? Se as condições acima forem atendidas, a carga nos transformadores será distribuída proporcionalmente, de acordo com suas potências nominais.

Porém, apesar da conformidade dos dados do passaporte com as condições acima, os parâmetros reais dos transformadores incluídos para operação paralela podem diferir ligeiramente.

Em primeiro lugar, isso se deve ao estado técnico do transformador, possíveis inconsistências na produção ou alterações no projeto durante os trabalhos de reparo e restauração. Neste caso, ao conectar transformadores para operação em paralelo, pode ser observada uma distribuição de carga desproporcional.

Uma possível solução para este problema é alterar a taxa de transformação comutando o comutador de derivação em carga ou o comutador de derivação em carga. Neste caso, é necessário ajustar experimentalmente a tensão no enrolamento secundário dos transformadores para que a tensão no enrolamento do transformador subcarregado seja maior que no outro transformador.

Depois de selecionar os transformadores, levando em consideração as condições acima, mais uma condição importante precisa ser atendida - proceder gradualmente ao conectar os terminais dos enrolamentos secundários para evitar a criação de uma situação de emergência no curto-circuito fase-fase da rede elétrica.

Ou seja, antes de conectar os terminais dos enrolamentos secundários, deve-se certificar de que os mesmos terminais serão conectados - para isso, é realizada uma verificação passo a passo com indicadores especiais de fase.

Ao conectar transformadores para operação em paralelo, é igualmente importante escolher o equipamento certo para sua conexão à rede elétrica.

A seleção de dispositivos de comutação e fios de conexão no lado LV e LV dos transformadores é realizada de acordo com a corrente nominal dos enrolamentos do transformador, levando em consideração as sobrecargas de curto prazo permitidas.

Dispositivos de proteção - interruptores de alta tensão, disjuntores ou fusíveis devem ser selecionados de forma que os enrolamentos não sejam expostos a sobrecargas além dos valores permitidos, sejam protegidos de possíveis curtos-circuitos na rede elétrica.