+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Если честно, до сих пор встречаю проекты, где инженеры путают параллельную работу трансформаторов с простым дублированием мощности. Сразу видно, что расчёты велись по шаблону — мол, два трансформатора по 1000 кВА дадут нам 2000 кВА. А на деле нагрузка распределяется криво, один греется как печь, второй едва тёплый. У нас на подстанции в прошлом году так чуть не сожгли ТМ-2500 от ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии — хорошо, вовремя заметили перекос по току.
Первое — трансформаторы должны иметь одинаковую группу соединения обмоток. Казалось бы, прописная истина, но на практике в спешке могут подключить Y/Yн и Y/Δ в одну сеть. Результат? Циркулирующие токи, которые не учитываются защитами, но буквально съедают ресурс изоляции.
Второй момент — допустимое отклонение коэффициентов трансформации. По ГОСТ допускается до 0.5%, но я бы на практике стремился к 0.2-0.3%, особенно для масляных силовых трансформаторов. Помню, на объекте в промышленной зоне Юэтан под Ичжэном как раз ставили два трансформатора от Госинь — там разница была 0.15%, и токи холостого хода при параллельном включении практически не ощущались.
Третье — и самое коварное — это разница напряжений короткого замыкания. Если у одного Uk=6%, а у другого 6.5%, нагрузка уже будет распределяться не поровну. Причём многие забывают, что этот параметр меняется с температурой — летом в жаркий день расхождения усиливаются.
В 2022 году мы обслуживали подстанцию завода в Янчжоу, где стояли три трансформатора: два новых от Госинь и один старый советский. Новые имели почти идентичные характеристики, а старый — Uk на 1.2% отличался. В итоге при пиковой нагрузке старый трансформатор постоянно уходил в перегруз, хотя по расчётам всё сходилось. Пришлось ставить автоматику для динамического перераспределения нагрузки.
Ещё случай — на объекте рядом с автомагистралью G40 пытались параллельно включить сухие трансформаторы и масляные. Формально группы соединения совпадали, но разная реактивность обмоток приводила к резонансным явлениям при коммутационных перенапряжениях. Вывод — лучше не смешивать типы без глубокого анализа переходных процессов.
Интересный момент наблюдал на трансформаторах с системой ПБВ (переключения без возбуждения). Если один трансформатор работает на ответвлении +2.5%, а другой на основном, то даже при номинальной нагрузке возникает значительный уравнительный ток. Особенно критично для предварительно собранных подстанций, где доступ к переключателям ограничен.
Заметил, что у трансформаторов с завода в Ичжэне очень стабильные параметры Uk в пределах партии. Это упрощает подбор аппаратов для параллельной работы — можно брать любые два трансформатора из одной производственной серии без дополнительных проверок.
Но есть нюанс — их композитные трансформаторы имеют немного другую динамику изменения параметров при нагреве compared to традиционных масляных. При длительных нагрузках выше 80% разница в распределении мощности может достигать 7-8%, хотя в холодном состоянии всё идеально. Это важно учитывать при проектировании систем охлаждения.
Кстати, их сайт https://www.jsguoxin.ru выкладывает реальные протоколы испытаний — можно точно подобрать аппараты по фактическим, а не паспортным характеристикам. Редкая практика для российского рынка, обычно приходится самому перепроверять.
Самая распространённая — разная длина кабельных линий от трансформаторов к сборным шинам. Кажется, мелочь, но дополнительное сопротивление даже в 0.01 Ом уже даёт перекос 3-5% по токам нагрузки. Особенно чувствительны к этому высоковольтные распределительные устройства с цифровыми защитами.
Вторая ошибка — несинхронное срабатывание АВР. Если один трансформатор подключается на 0.3 секунды раньше другого, возникают ударные токи, которые могут ложнно сработать дифференциальную защиту. Проверяйте не только релейку, но и механику приводов выключателей.
Третье — забывают про термодинамическую совместимость. Масляный трансформатор нагревается медленнее сухого, и при резком набросе нагрузки сухой сначала берёт на себя больше, потом отдаёт. Это циклическое перераспределение изнашивает коммутационную аппаратуру.
Классическая формула распределения нагрузок справедлива только для установившихся режимов. При динамических нагрузках (например, пуск двигателей) более точные результаты даёт моделирование в MATLAB с учётом магнитной связи между трансформаторами.
На практике часто пренебрегают активными составляющими сопротивлений — мол, они малы. Но для трансформаторов большой мощности (от 2.5 МВА) это уже существенно. Например, при разных коэффициентах мощности нагрузок погрешность может достигать 12%.
Интересный эффект наблюдал при параллельной работе трансформаторов с разными системами охлаждения — принудительной и естественной. В жаркие дни их температурные расширения отличаются, что меняет Ug. Летом 2023 года на подстанции у реки Янцзы из-за этого пришлось искусственно ограничивать нагрузку на 15%.
Современные цифровые системы мониторинга (типа тех, что ставят на низковольтные распределительные устройства от Госинь) позволяют в реальном времени корректировать распределение нагрузки. Но это требует пересмотра традиционных подходов к проектированию.
Заметил тенденцию — при параллельной работе трёх и более трансформаторов выгоднее специально подбирать аппараты с небольшим разбросом параметров (в пределах 0.7-0.8%), чем добиваться абсолютного совпадения. Это даёт более стабильное распределение при колебаниях нагрузки.
Кстати, для трансформаторов с разной мощностью (например, 1000 и 1600 кВА) есть интересная методика расчёта — можно настроить защиты так, чтобы меньший трансформатор работал с небольшой постоянной перегрузкой, компенсируя её за счёт лучшего охлаждения. Но это уже тема для отдельного разговора.
