Operación en paralelo de transformadores.
Operación paralela de transformadores: conexión de transformadores para operación conjunta, con tal conexión, los terminales del mismo nombre en los devanados en el lado de alta tensión y los devanados en el lado de baja tensión están conectados entre sí.
La conexión de los devanados primarios únicamente o de los devanados secundarios únicamente no debe confundirse con el funcionamiento en paralelo de los transformadores. Tal conexión se define como la operación de dos transformadores juntos.
Si es necesario conectar transformadores para operación en paralelo para evitar consecuencias negativas para el equipo, se deben tener en cuenta varios factores. Consideremos en detalle las condiciones para encender transformadores de potencia para operación en paralelo.
Igualdad de grupos de conexión de bobinas
Hay algunos grupos de conexiones de devanados de transformadores… Cada grupo difiere en su ángulo de fase de voltaje primario y secundario.Por lo tanto, si conecta dos transformadores con diferentes grupos de conexiones de devanados para la operación en paralelo, esto dará lugar a la aparición de grandes corrientes de compensación en los devanados, lo que provocará daños en los transformadores.
Por lo tanto, la primera condición para conectar transformadores para operación en paralelo es la igualdad de sus grupos de conexiones de devanados.
Potencia nominal de los transformadores
La segunda condición necesaria para la posibilidad de incluir transformadores para operación en paralelo es la relación de su potencia nominal no más de 1 a 3. Por ejemplo, si potencia nominal de un transformador de potencia 1000 kVA, puede entonces conectarse para operación en paralelo con otro transformador, clasificado de 400 kVA a 2500 kVA — todos los valores en este rango de potencia en una relación de 1000 kVA que no exceda de 1 a 3.
Operación en paralelo de transformadores con diferentes capacidades:
Tensión nominal de los devanados, relación de transformación
La tercera condición es la igualdad de las tensiones nominales de los devanados de los transformadores conectados para funcionamiento conjunto. Si los voltajes de los devanados secundarios de los transformadores difieren, esto provocará que ocurran corrientes de compensación, lo que a su vez conduce a caídas de voltaje y pérdidas no deseadas.
Se permite una ligera desviación de voltaje - una diferencia relaciones de transformación en el rango de hasta 0,5%.
En los transformadores, donde es posible ajustar la relación de transformación aumentando o disminuyendo el número de vueltas de las bobinas, es necesario tener en cuenta la posición de los dispositivos de maniobra-disyuntor o interruptor de carga.Si es necesario, con la ayuda de estos dispositivos, puede ajustar el voltaje del transformador a los valores requeridos, luego puede conectar los devanados secundarios: encienda los transformadores para la operación en paralelo.
Tensión de cortocircuito
Cada transformador en el pasaporte muestra un parámetro como voltaje de cortocircuito… Este valor indica el porcentaje del voltaje primario nominal del transformador de potencia que se debe aplicar al primario para que la corriente nominal fluya a través del devanado cuando las terminales secundarias están cortocircuitadas.
La tensión de cortocircuito caracteriza la resistencia interna de los devanados del transformador de potencia. Por lo tanto, si se conectan en paralelo transformadores con diferentes indicadores de tensión de cortocircuito, las resistencias internas de los transformadores serán desproporcionadas y, cuando se conecte la carga, los transformadores se cargarán de manera desigual: uno de los transformadores puede estar sobrecargado y otros subcargados.
En este caso, la carga se distribuirá inversamente proporcional a la tensión de cortocircuito, es decir, se sobrecargará el transformador con un valor de tensión de cortocircuito más bajo.
Por lo tanto, la cuarta condición para conectar transformadores para operación en paralelo es la igualdad de voltajes de cortocircuito. La diferencia de voltaje de cortocircuito es del 10%.
Distribución de carga entre transformadores de diferente potencia
Si es necesario conectar transformadores para operación en paralelo, surge la pregunta: ¿cómo se distribuirá la carga entre transformadores de diferente potencia nominal? Si se cumplen las condiciones anteriores, la carga de los transformadores se distribuirá proporcionalmente, de acuerdo con sus potencias nominales.
Pero a pesar del cumplimiento de los datos del pasaporte con las condiciones anteriores, los parámetros reales de los transformadores incluidos para el funcionamiento en paralelo pueden diferir ligeramente.
En primer lugar, esto se debe al estado técnico del transformador, posibles inconsistencias en la producción o cambios de diseño durante los trabajos de reparación y restauración. En este caso, cuando se conectan transformadores para operación en paralelo, se puede observar una distribución de carga desproporcionada.
Una posible solución a este problema es cambiar la relación de transformación cambiando el cambiador de tomas bajo carga o el cambiador de tomas bajo carga. En este caso, es necesario ajustar experimentalmente el voltaje en el devanado secundario de los transformadores para que el voltaje en el devanado del transformador subcargado sea mayor que en el otro transformador.
Después de seleccionar los transformadores, teniendo en cuenta las condiciones anteriores, se debe cumplir una condición importante más: proceder gradualmente al conectar los terminales de los devanados secundarios para evitar crear una situación de emergencia en la red eléctrica-cortocircuito fase-fase.
Es decir, antes de conectar los terminales de los devanados secundarios, debe asegurarse de que se conecten los mismos terminales; para esto, se realiza una verificación paso a paso con indicadores de fase especiales.
Al conectar transformadores para operación en paralelo, es igualmente importante elegir el equipo adecuado para su conexión a la red eléctrica.
La selección de dispositivos de conmutación y cables de conexión en el lado LV y LV de los transformadores se realiza de acuerdo con la corriente nominal de los devanados del transformador, teniendo en cuenta las sobrecargas a corto plazo permitidas.
Los dispositivos de protección: los interruptores de alto voltaje, los interruptores automáticos o los fusibles deben seleccionarse de tal manera que los devanados no estén expuestos a sobrecargas más allá de los valores permitidos, estén protegidos de posibles cortocircuitos en la red eléctrica.