Shoda jmenovitých primárních a sekundárních napětí transformátorů

Je známo, že poměr počtu závitů vinutí VN a NN je roven poměru napětí vinutí transformátoru naprázdno. Pokud správně zkonstruovaný transformátor zvýší počet závitů primárního vinutí a bude jej nadále napájet ze stejné sítě, napětí na sekundárním vinutí se sníží a naopak, pokud se počet závitů primárního vinutí sníží, napětí na sekundárním vinutí se zvýší. Při konstantním počtu závitů a napětí primárního vinutí znamená zvýšení počtu závitů sekundárního vinutí zvýšení jeho napětí.
Jednou z hlavních podmínek pro paralelní provoz transformátorů je rovnost napětí primárního a sekundárního vinutí, a proto je poměr počtu závitů primárního a sekundárního vinutí stejný pro všechny paralelně pracující transformátory.
K zapínání transformátorů s nestejným napětím vinutí pro paralelní provoz dochází nejčastěji při zapínání transformátorů po opravách vinutí nebo při nesprávné volbě odboček vinutí a také při zapínání dvou různých transformátorů.
Při opravách transformátorů je často nutné převinout vinutí a je velmi snadné udělat chybu v počtu závitů, protože za provozních podmínek nejsou vždy zařízení pro kontrolu počtu závitů. Podvinutím nebo převinutím určitého počtu závitů nezískáme stejná napětí paralelně zapojených transformátorů.
Výkonové transformátory musí podle provozních podmínek umožňovat změnu napětí vysokonapěťových vinutí např. v rozsahu ±2-2,5, případně ±5 %, což se provádí pomocí nastavitelných větví vinutí. Tyto odbočky jsou obvykle provedeny na vinutí VN a jsou připojeny odbočkami na vypínač umístěný uvnitř nádrže. Spínání odboček se provádí spínačem pomocí pohonu z krytu transformátoru nebo jednoduše připojením linkového vodiče k jednomu nebo druhému odbočovači větve vinutí vyvedené do krytu transformátoru průchodkou (vstupem). Někdy se spínání provádí na svorkovnici umístěné uvnitř transformátoru pod krytem. Změny napětí v rozmezí ±2-2,5 % se využívají jak na straně vinutí vn u dvouvinutých transformátorů, tak spolu s vinutím vn a na straně vinutí vn u transformátorů třívinutých. Případy spínání větví vinutí transformátoru, které jsme uvažovali výše, se provádějí bez buzení, to znamená po odpojení všech vinutí transformátoru od sítě. Tento typ regulace napětí se označuje zkratkou SWB (non-excited switching).
V poslední době nachází v tuzemské i zahraniční praxi široké uplatnění regulace napětí přepínáním odboček vinutí transformátoru pod zatížením přepínače odboček (regulace při zatížení). Regulace napětí pod zátěží se provádí v širším rozsahu než u PBB a lze ji provádět na dálku, a proto umožňuje automatizaci, kterou nelze provést s PBB. Takže například pro transformátory s výkonem od 1 000 do 6 300 kVA je regulace napětí s PPV v rozmezí ±5 nebo ±2-2,5 % a s přepínačem odboček pod zatížením v rozmezí ±6-1,5 % jmenovité hodnoty t e 12 kontrolních kroků po 1,5 % na krok nebo v rámci 18 % (±9 %). Pro transformátory s výkonem od 10 000 do 63 000 kVA při napětí do 35 kz,
Přepínač odboček umožňuje regulaci napětí v rozmezí ±8-1,5 % jmenovité hodnoty nebo regulaci o 24 % (±12 %) v 16 krocích po 1,5 %.
V provozu docházelo ke skutečnosti, že nový transformátor dodaný z výroby byl zapnut pro paralelní provoz s jinými transformátory, když byl přepínač v nesprávné poloze, a tím se napětí připojeného transformátoru lišilo od napětí již výrazně pracujících transformátorů. o 5 nebo 10 %.

Obr. 1.
a – paralelní provoz dvou jednofázových transformátorů; b – kontrola voltmetrem před zapnutím jednofázového transformátoru pro paralelní provoz.
Aby k tomu nedocházelo, je nutné před zapnutím transformátoru pro paralelní provoz zkontrolovat polohu přepínačů odboček pod zatížením nebo přepínače odboček pod zatížením.
Uvažujme nejprve příklad paralelního provozu transformátorů se stejným napětím primárního a sekundárního vinutí. Na Obr. la znázorňuje schéma paralelního provozu dvou jednofázových transformátorů Trx a Tr1. Při správném paralelním provozu jde celý proud prvního a druhého transformátoru na přípojnice, odkud jde ke spotřebiči, tj. při stejném jmenovitém primárním a sekundárním napětí vinutí v uzavřených obvodech A2A1X2X2 a aa1x2xx (obr. 2- 2, a) součet e. d.s. se bude rovnat nule a nebudou zde žádné vyrovnávací proudy.
Pokud má druhý transformátor Tr2 jeden konec vinutí NN, například ab, připojený k jedné ze sběrnic 6 600 V a druhý (LV – x2) připojený přes voltmetr k jiné sběrnici 6 600 V, pak voltmetr zobrazí kulky (obr. 1,6). Tato metoda se používá před zapnutím transformátorů pro paralelní provoz. Pokud voltmetr ukazuje nulu, lze transformátory zapnout pro paralelní provoz bez obav z výskytu vyrovnávacích proudů, je však třeba mít na paměti, že s různými skupinami připojení vinutí zapnutých transformátorů voltmetr může ukazovat dvojnásobné napětí. Například při paralelním provozu dvou jednofázových transformátorů, pokud je jeden z nich zapnutý nekonzistentně, voltmetr ukáže dvojnásobné napětí.
Závěrem podotýkáme, že rovnost transformačních poměrů je nezbytným požadavkem, ale pokud není dostatečná, je také požadováno, aby byla stejná jmenovitá napětí vinutí. Za této podmínky nebudou existovat vyrovnávací proudy a výkon dodávaný transformátory se bude rovnat aritmetickému součtu výkonů obou transformátorů.
Při zapnutí transformátorů s různými jmenovitými napětími a různými transformačními poměry budou v uzavřeném obvodu AA2X2Xx vysokonapěťových vinutí a obvodu vinutí NN aa2x2xx (obr. 1,a) kolovat proudy způsobené rozdílem napětí a odpor transformátorů. Tyto proudy se nazývají vyrovnávací proudy. Vyrovnávací proudy v uzavřených obvodech vinutí jsou výsledkem nedodržení výše uvedených podmínek nutných pro paralelní provoz transformátorů. Pokud je paralelní provoz správný, neměly by existovat žádné vyrovnávací proudy.