Мощность параллельных трансформаторов

Если честно, до сих пор встречаю проекты, где инженеры берут паспортные данные двух трансформаторов, складывают цифры и считают это рабочей схемой. На бумаге-то всё сходится, а на подстанции через полгода один из трансформаторов начинает гудеть как разгневанный шмель.

Базовые принципы, которые часто игнорируют

Параллельная работа — это не просто механическое соединение шин. Вот смотрю на спецификацию трансформаторов от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии — у них в паспортах чётко прописано, что для параллельного включения нужна не только идентичная группа соединения обмоток, но и максимальное отклонение коэффициента трансформации в пределах 0,5%.

На практике же бывало: привезли два трансформатора ТМГ-1000, вроде бы одна серия. А при замерах оказалось, что у одного коэффициент 10,5/0,4 кВ, а у другого — 10,5/0,38 кВ. Разница кажется незначительной, но циркулирующие токи на холостом ходу достигали 15% от номинала. Пришлось менять отпайки прямо на объекте.

Кстати, про расположение производства — завод в промышленной зоне посёлка Юэтан стоит учитывать при заказе оборудования. Оттуда хорошая логистика по Янцзы, но для критичных объектов мы всегда закладывали лишнюю неделю на таможенное оформление.

Распределение нагрузки — где кроется главная ошибка

Многие до сих пор уверены, что трансформаторы с одинаковой номинальной мощностью автоматически равномерно нагружаются. В реальности же перекос бывает до 40%, если не учитывать фактическое сопротивление обмоток.

Помню случай на подстанции в Новосибирске: два трансформатора по 2500 кВА, оба произведены на том самом заводе-предшественнике ООО Цзянсу Госинь — Ичжэн Государственный Трансформатор. По паспорту — полные аналоги. Но при нагрузке в 4000 кВА один трансформатор брал 2300 кВА, второй — 1700 кВА. Причина оказалась в разных партиях меди для обмоток.

Сейчас при проектировании всегда требую измерения сопротивления короткого замыкания для каждого трансформатора. Да, это увеличивает сроки на 2-3 дня, но зато избегаем перегрева.

Влияние системы охлаждения на рабочую мощность

Особенно критично для масляных трансформаторов в жарком климате. Технически можно параллельно подключить три трансформатора по 1000 кВА, но если они стоят в закрытом помещении с температурой +35°C, их суммарная реальная мощность будет не 3000 кВА, а около 2400 кВА.

У ООО Цзянсу Госинь в документации к масляным трансформаторам есть хорошие графики снижения мощности при повышенных температурах. Рекомендую изучать их перед компоновкой оборудования.

Кстати, их сухие трансформаторы серии SCB10 лучше показывают себя в параллельной работе при перепадах температур — коэффициент температурного расширения обмоток более стабилен.

Защита и автоматика — то, что часто экономят

Самая грубая ошибка — использовать общую защиту для параллельных трансформаторов. Выключатели-то общие, но устройства защиты должны быть индивидуальными.

На одном из объектов в Казани пытались сэкономить на дифференциальной защите — поставили одно реле на два трансформатора. Результат: при КЗ в одном трансформаторе отключались оба, оставляя цех без питания.

Сейчас при заказе оборудования в https://www.jsguoxin.ru всегда отдельно обсуждаем комплектацию защитными устройствами. Их инженеры обычно предлагают типовые схемы, но под конкретный объект лучше делать адаптацию.

Особенности композитных трансформаторов в параллельных схемах

С композитными трансформаторами ситуация интереснее — у них другой теплоотвод и диэлектрические характеристики. При параллельной работе с масляными трансформаторами возникает асимметрия по реактивной мощности.

В прошлом году на металлургическом заводе пробовали параллельно включить масляный трансформатор ТМ-1600 и композитный ТК-1600 от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии. При нагрузках выше 70% начиналась заметная разбалансировка — композитный больше нагружался по реактивной составляющей.

Пришлось устанавливать дополнительные устройства РПН. Вывод: разные типы трансформаторов в параллельной работе — всегда компромисс и дополнительные регулировки.

Практические рекомендации по эксплуатации

Раз в квартал обязательно делать тепловизионный контроль контактов и обмоток. Параллельные трансформаторы работают в более жёстком режиме, особенно при резкопеременных нагрузках.

Для предварительно собранных подстанций от Госинь есть хорошая практика — они поставляют уже сбалансированные комплекты трансформаторов для параллельной работы. Но и там нужно проверять настройки РПН.

И главное — никогда не пренебрегайте испытаниями на холостом ходу и коротком замыкании. Да, это занимает время, но именно эти тесты показывают, как трансформаторы будут вести себя в реальной параллельной работе.