Dans le système de transport et de distribution d'énergie, le fonctionnement en parallèle du transformateur est un mode de fonctionnement courant et important, qui peut améliorer la fiabilité de l'alimentation électrique, optimiser la répartition de la charge et utiliser pleinement la capacité de l'équipement. En particulier pour les scénarios industriels et commerciaux qui nécessitent une alimentation électrique stable, la maîtrise des conditions et des modes de fonctionnement raisonnables du fonctionnement en parallèle du transformateur est cruciale pour garantir un fonctionnement sûr et efficace. En tant que fabricant professionnel d'équipements de transmission et de distribution d'énergie, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD fournit une assistance technique professionnelle pour le fonctionnement en parallèle des transformateurs tout en produisant des transformateurs de haute-qualité. L'entreprise produit principalement des transformateurs de puissance immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance de type sec-, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels-immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels-de type sec-, des transformateurs de type sec-anti-déflagrant minier, des sous-stations mobiles anti-déflagrantes-anti-explosion minière, des transformateurs de puissance en alliage amorphe, des transformateurs de puissance de régulation de capacité de charge, du type sec-de locomotive. transformateurs, ainsi que sous-stations préfabriquées, sous-stations modulaires, sous-stations de type boîtier d'énergie éolienne, appareillage haute et basse tension et autres équipements de transmission et de distribution.
I. Conditions de base pour le fonctionnement en parallèle du transformateur
Pour garantir le fonctionnement parallèle sûr, stable et efficace des transformateurs, quatre conditions fondamentales doivent être remplies. Si l’une de ces conditions n’est pas remplie, cela entraînera un courant de circulation, une répartition inégale de la charge, une perte d’énergie accrue et même de graves accidents de sécurité tels qu’un grillage du transformateur. LeTransformateur triphasé 100 kva, qui est largement utilisé dans les projets industriels et commerciaux de petite et moyenne taille-, doit également respecter strictement ces conditions lorsqu'il fonctionne en parallèle. Il en va de même pour le transformateur de puissance immergé dans l'huile, qui est largement utilisé dans les scénarios d'alimentation électrique en extérieur et de grande capacité.
1. Groupes de connexion identiques
Le groupe de connexion détermine la relation de phase entre les tensions primaire et secondaire du transformateur. Si deux transformateurs avec des groupes de connexion différents sont connectés en parallèle, une grande différence de tension (généralement jusqu'à 51,8 % de la tension secteur) apparaîtra dans le circuit secondaire. En raison de la faible résistance interne du transformateur, un courant de circulation plusieurs fois supérieur au courant nominal sera généré instantanément, ce qui surchauffera rapidement l'enroulement et grillera le transformateur. Il s’agit de la condition la plus critique pour le fonctionnement en parallèle du transformateur et elle ne doit pas être violée. Qu'il s'agisse d'un transformateur triphasé de 100 kva ou d'un transformateur de puissance immergé dans l'huile, la cohérence du groupe de connexion doit être vérifiée au préalable avant un fonctionnement en parallèle.
2. Rapport de tension égal
Le rapport de tension (rapport de transformation) fait référence au rapport entre la tension nominale du côté primaire et du côté secondaire du transformateur. Si deux transformateurs avec des rapports de tension différents sont connectés en parallèle, un courant de circulation constant sera généré dans l'enroulement secondaire même lorsqu'ils ne sont pas-charge. Ce courant de circulation augmentera non seulement la perte à vide-de charge du transformateur, mais occupera également la capacité de l'équipement, réduisant ainsi la capacité de charge-de charge du transformateur. Selon les normes nationales pertinentes, la différence admissible du rapport de tension des transformateurs parallèles ne doit pas dépasser ± 0,5 % (lorsque l'interrupteur de prise est dans la même position). Par exemple, lorsque deux transformateurs triphasés de 100 kva sont connectés en parallèle, leurs rapports de tension doivent être ajustés à la même valeur pour éviter la circulation du courant. La même exigence s’applique au fonctionnement en parallèle des transformateurs de puissance immergés dans l’huile.
3. Pourcentage égal de tension d'impédance
La tension d'impédance (également connue sous le nom de tension de court-circuit-) est un paramètre important reflétant les caractéristiques d'impédance de l'enroulement du transformateur. La répartition de la charge des transformateurs parallèles est inversement proportionnelle à leur pourcentage de tension d'impédance. Si les pourcentages de tension d'impédance de deux transformateurs sont différents, le transformateur avec une tension d'impédance plus petite supportera plus de charge, tandis que le transformateur avec une tension d'impédance plus élevée sera sous-chargé, ce qui entraînera un gaspillage de capacité de l'équipement. Généralement, la différence admissible du pourcentage de tension d'impédance des transformateurs parallèles ne doit pas dépasser ± 10 %. Dans la pratique, nous pouvons ajuster la position de la prise du transformateur pour que le pourcentage de tension d'impédance soit cohérent, de manière à garantir une répartition raisonnable de la charge. Cette méthode de réglage s'applique également au fonctionnement parallèle d'un transformateur triphasé de 100 kva et d'un transformateur de puissance immergé dans l'huile, ce qui peut exploiter pleinement la capacité de l'équipement.
4. Rapport de capacité ne dépassant pas 3:1
Le rapport de capacité des transformateurs parallèles ne doit généralement pas dépasser 3:1. En effet, la valeur d'impédance des transformateurs de capacités différentes diffère considérablement, ce qui entraînera une répartition inégale de la charge. De plus, du point de vue de l'exploitation et de la maintenance, les transformateurs de petite capacité-ne peuvent pas jouer un rôle de secours efficace lorsque le rapport de capacité est trop important. Cependant, si les deux transformateurs ne dépassent pas la charge nominale pendant le fonctionnement, le rapport de capacité peut être supérieur à 3 : 1. Il convient de noter que dans des circonstances normales, la tension d'impédance d'un transformateur de grande -capacité est inférieure à celle d'un transformateur de petite -capacité, et les angles d'impédance de l'impédance de court-de chaque transformateur doivent être égaux pour garantir que le courant secondaire est dans la même phase et que l'équipement est utilisé raisonnablement.
II. Configuration rationnelle des modes de fonctionnement en parallèle du transformateur
Les transformateurs génèrent des pertes d’énergie pendant le fonctionnement, et plus il y a de transformateurs connectés en parallèle, plus la perte totale est importante. Par conséquent, le nombre de transformateurs parallèles doit être ajusté en fonction du changement de charge réel dans le système d'alimentation. Le cœur d’une configuration rationnelle est de minimiser la perte totale du transformateur et de réaliser un fonctionnement économique. Ce principe s'applique également au fonctionnement en parallèle d'un transformateur triphasé de 100 kva ettransformateur de puissance immergé dans l'huile, ce qui peut réduire efficacement les coûts de fonctionnement du système d'alimentation électrique.
1. Types de pertes de transformateur
Les pertes du transformateur sont principalement divisées en deux types : les pertes en fer et les pertes en cuivre. La perte de fer est presque inchangée pendant le fonctionnement normal, également appelée perte constante ; la perte de cuivre change avec le carré du courant de charge, également appelée perte variable. L'efficacité du transformateur est la plus élevée lorsque la perte constante est égale à la perte variable, ce qui constitue l'état de fonctionnement le plus économique du transformateur. De plus, les pertes du transformateur peuvent être divisées en pertes actives et pertes réactives. La puissance réactive consommée par les équipements est fournie par le système électrique. L’existence de puissance réactive augmentera le courant dans le système, augmentant ainsi la perte active du système électrique.
2. Détermination de la quantité de transformateur parallèle
Lors de la détermination du nombre de transformateurs parallèles d'un point de vue économique, il est nécessaire de prendre en compte à la fois les pertes actives et les pertes réactives, et de convertir les pertes réactives en pertes actives via l'équivalent économique réactif (kq, unité : kW/kVar). Pour les sous-stations, kq est généralement compris entre 0,02 et 0,15. Le nombre spécifique de transformateurs parallèles est déterminé selon les deux situations suivantes :
(1) Transformateurs avec le même modèle et la même capacité
Lorsque les transformateurs parallèles ont le même modèle et la même capacité, le nombre de transformateurs fonctionnant dans différentes conditions de charge peut être déterminé par la formule suivante : lorsque la charge augmente jusqu'à S > n×Sn, il est plus économique d'ajouter un transformateur supplémentaire au fonctionnement en parallèle ; lorsque la charge diminue jusqu'à S < (n-1)×Sn, il est plus économique de couper un transformateur du fonctionnement en parallèle. Parmi eux, S est la capacité de charge totale du transformateur (kVA), Sn est la capacité nominale de chaque transformateur (kVA) et n est le nombre de transformateurs en fonctionnement. Par exemple, lorsque plusieurs transformateurs triphasés de 100 kva sont connectés en parallèle, le nombre de transformateurs en fonctionnement peut être ajusté en fonction de l'évolution de la charge totale pour garantir un fonctionnement économique.
(2) Transformateurs avec différents modèles et capacités
Lorsque les transformateurs parallèles ont des modèles et des capacités différents, leurs pertes fer ne sont pas nécessairement égales et la répartition de la charge est plus complexe. Il est donc difficile de déterminer le nombre de transformateurs en fonctionnement par une seule formule. La méthode pratique consiste à tracer la courbe de la perte totale de chaque transformateur et de la perte totale de plusieurs transformateurs parallèles avec la charge, et à déterminer le nombre de transformateurs à mettre en service selon la courbe (le nombre de transformateurs correspondant à la perte la plus faible sous la charge actuelle est le plus raisonnable). De plus, la réglementation stipule que pour réduire le nombre d'opérations de jour et de nuit, le temps d'arrêt du transformateur ne doit pas être inférieur à 2 à 3 heures. Cette méthode est également applicable au fonctionnement en parallèle de transformateurs de puissance immergés dans l’huile de différents modèles et capacités.
III. Conclusion
Le fonctionnement parallèle sûr et économique des transformateurs est la clé pour garantir le fonctionnement stable du système de transport et de distribution d’électricité. Il est nécessaire de respecter strictement les quatre conditions fondamentales de groupes de connexion identiques, de rapport de tension égal, de pourcentage égal de tension d'impédance et de rapport de capacité ne dépassant pas 3:1. Dans le même temps, le nombre de transformateurs parallèles doit être raisonnablement configuré en fonction du changement de charge afin de minimiser les pertes d'énergie. En tant que fabricant professionnel d'équipements de transmission et de distribution d'énergie,JINSHANMEN TECHNOLOGIE CO., LTDfournit des transformateurs triphasés de 100 kva de haute qualité, des transformateurs de puissance immergés dans l'huile et d'autres produits, et fournit des conseils techniques professionnels pour le fonctionnement en parallèle des transformateurs, aidant ainsi les utilisateurs à obtenir une alimentation électrique sûre, efficace et économique.