можно ли соединить два трансформатора
Способ подключения параллельных обмоток трансформатора
Мне часто задают вопрос: “Можно ли соединять параллельно одинаковые вторичные обмотки силовых трансформаторов?” Вопрос, безусловно, правильный, и на него нужно отвечать. Ныне в устаревшей аппаратуре можно найти большое количество готовых силовых трансформаторов заводского изготовления, которые радиолюбители приспосабливают под свои запросы. Очень часто эти трансформаторы не совсем подходят по параметрам, например, по требуемому току нагрузки.
Параллельное подключение обмоток
Когда на выводах удвоенное напряжение одной из обмоток, они соединены синфазно последовательно. В первом случае свободные концы обмоток можно соединить вместе и получить параллельное включение обмоток. Во втором случае концы одной из обмоток нужно поменять местами. Однако малейшая неидентичность обмоток способна повлиять на параметры силового трансформатора: его габаритная мощность и КПД при этом уменьшаются, а нагрев обмоток увеличивается.
Фактически соединять параллельно можно обмотки таких трансформаторов, при изготовлении которых специально принимаются меры для получения идентичности обмоток. Например, в паспортах на трансформаторы типа ТПП (трансформаторы питания полупроводниковой аппаратуры) указывается на допустимость параллельного соединения одинаковых обмоток.
Чаще всего радиолюбительские конструкции питаются постоянным током, поэтому проблему соединения обмоток параллельно лучше рассматривать в комплексе с выпрямителем.
Возьмем, скажем, унифицированный трансформатор ТН-60 (трансформатор накальный), имеющий 4 одинаковые вторичные обмотки по 6,3 В (две обмотки имеют еще и отводы на 5 В), рассчитанные каждая на ток 6 А. Для получения токов, вчетверо больших, необходимо соединить обмотки так, как показано на рис.1 (включение обмоток с однополупериодным выпрямлением). Поскольку из-за конструктивного разброса параметров обмотки могут иметь немного отличающиеся напряжения, большее потребление тока (при идентичных диодах) будет от той обмотки, напряжение которой выше.
Диоды позволяют развязать обмотки друг от друга, т.е. теперь каждая обмотка работает только на общую нагрузку, а не на другую обмотку. В результате, мы получили выпрямленное напряжение с четырех обмоток с максимальным током нагрузки 24 А (через каждый диод будет проходить только четвертая часть общего тока нагрузки). Схема двухполупериодного выпрямления приведена на рис.2. Такое соединение выводов обмоток также обеспечивает независимое питание нагрузки. В случае параллельного включения нечетного числа обмоток возможно лишь однополупериодное выпрямление.
Для питания различных конструкций часто применяется напряжение 12 В, поэтому соединение обмоток для такого применения можно выполнить согласно рис.3. В этом случае через каждый диод будет проходить половина тока нагрузки. Чтобы получить выходное стабилизированное напряжение около 13,8 В, принятое как стандарт в радиопередающей аппаратуре, необходимо применять стабилизаторы с низким падением напряжения на регулирующем элементе [1, 2].
Минимально необходимый перепад напряжений на регулирующем элементе таких стабилизаторов составляет около 0,5 В. Его устанавливают при максимальном токе нагрузки, подбирая емкость конденсатора фильтра после выпрямителя. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больший выходной ток можно “отобрать” от стабилизатора при заданном входном напряжении.
5 условий параллельной работы трансформаторов, особенности и схема
Некоторые особенности эксплуатации электрических сетей и установок требуют возможность включения нескольких устройств преобразования электроэнергии. При соблюдении условий параллельной работы силовых трансформаторов улучшаются большинство показателей электроснабжения, в том числе перегрузочная способность и надежность.
Включение по данной схеме требует проведения дополнительных работ, направленных на недопущение неправильных подключений и возникновение недопустимых режимов и аварийных ситуаций.
В каких случаях нужен параллельный режим работы трансформаторов
Включение нескольких устройств преобразования электрической энергии преследует несколько целей:
Увеличение мощности потребителей требует соответственного увеличения мощности трансформатора. Цель параллельного включения – возможность не выполнять демонтаж и замену более слабого оборудования. В данном случае применяют дополнительную установку параллельно подключенного трансформатора. В первом приближении можно считать, что допустимая мощность потребителей в таком случае удваивается.
Отдельная категория потребителей отличается высокими требования к надежности электропитания. В таком случае назначение дублирующих трансформаторов – возможность обеспечения питанием в случае выхода части преобразователей из строя.
Параллельное включение трансформаторов применяют также в том случае, когда установка одного более мощной конструкции не соответствует требованиям по габаритам. Часто проще установить несколько малогабаритных конструкций вместо одно более мощной.
Снижение потерь на преобразование в период минимального потребления достигается путем отключения части трансформаторов.
Особенности и схема работы параллельного соединения
Не следует путать совместную и параллельную работу силовых трансформаторов. В первом случае устройства подключены параллельно в питающую сеть, но работают на разные потребители или на одни, но в разное время путем установки переключателя. Таким образом, происходит распределение нагрузки между преобразователями электроэнергии.
Параллельная работа трансформирующих устройств требует выполнения нескольких условий. При не соблюдении хотя бы одного из них, по обмоткам трансформаторов начинает протекать уравнительный ток, который снижает допустимую мощность нагрузки, вызывает перегруз преобразователя и снижает общий КПД.
Условия включения и работы по ПУЭ
В нормативно-технической документации, в частности Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) оговорены все допустимые условия проектирования, установки и эксплуатации трансформаторного оборудования.
Условия параллельной работы дополнительно сформулированы в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). В частности, здесь сформулированы основные требования подключения:
Фазировка
Одно из важнейших требований к параллельному включению трансформаторов – выполнение фазировки обмоток.
Соблюдать правильность чередования фаз необходимо потому, что в противном случае произойдет короткое замыкание между обмотками трансформаторов. При смещении фаз в проводниках величина напряжения в каждый момент времени различна, поэтому между ними возникает электрический ток.
Особенно важна процедура фазировки в случаях использования устройств с разными группами включения обмоток.
Напряжение на обмотках
Параллельная работа допускается только в случае равенства напряжений на высокой и низкой сторонах. Данное требование вызвано тем, что при неодинаковых значениях напряжения через обмотки начнут протекать уравнительные токи.
В устройствах с возможностью регулировки коэффициента трансформации необходимо учитывать положение переключающих устройств. Допускается коррекция выходных значений до необходимых значений с учетом того, чтобы не возникло перегрузки одного из трансформаторов.
Напряжение короткого замыкания
Трансформаторы должны иметь равное напряжение короткого замыкания, что обусловлено сопротивлением обмоток. Устройства с низким напряжением короткого замыкания имеют более низкоомную обмотку, а, как известно из схемы параллельного включения цепей, величина тока обратно пропорциональна сопротивлению участка. В противном случае возможна ситуация, когда трансформатор с более низким значением напряжения короткого замыкания будет работать в более нагруженном режиме.
Разница в данном параметре не должна превышать 10%.
Соответствующие друг другу обмотки
Обмотки устройств должны иметь одинаковую группу соединений, поскольку при сдвиге фаз, между обмотками начнут протекать уравнительные токи и тем большие, чем выше величина сдвига фазы, вплоть до короткого замыкания при сдвиге фаз 180 гр.
Перед включением необходимо проверить соответствие группы включения и фазировку каждой обмотки.
Мощность
Несколько меньшие требования предъявляются к трансформаторам в отношении их мощности. В соответствии с требованиями ПТЭЭП соотношение мощностей не должно превышать 1:3.
Подключение устройств с разной мощностью приводит к тому, нагрузка между установками будет распределена неравномерно и менее мощное устройство будет работать с перегрузкой.
Как выполнить фазировку
Фазировку выполняют, в основном, для вторичных цепей. В зависимости от состояния нейтрали, измерения производят по двум методикам.
Заземленная нейтраль
Изолированная нейтраль
При обоих способах измерений соединению подлежат выводы, между которыми отсутствует напряжение.
Для измерения используются такие приборы:
Устройства для измерения должны быть рассчитаны на удвоенное линейное напряжение.
Как выполнить подключение
Подключение трансформаторов в параллельную работы допускается только при соблюдении всех перечисленных условий. Допускается возможность работы устройств с различными группами включения обмоток:
Во всех случаях выполняют повторную фазировку обмоток.
Включение в параллельную работу устройств с четной и нечетной группы невозможно.
Все работы по установке и коммутации выполняются при отсутствии высокого напряжения.
Последствия невыполнения условий
Невыполнение перечисленных условий приводит к следующим последствиям:
Достоинства и недостатки
Среди достоинств рассматриваемого типа включения следует отметить следующие:
При проектировании питающих установок нужно учитывать, что параллельные схемы включения не лишены недостатков:
Можно ли соединить два трансформатора
Имеются в наличии два трансформатора: 0.6кВА и 0.4кВА. У обоих первичка на 110 вольт. Можно ли их соеденить последовательно на 220 вольт в блоке питания.
Включать можно только два одинаковых трансформатора и то при условии,что на вторичной обмотке будет одинаковая нагрузка.
На самом деле, чтобы Вам могли ответить совершенно правильно на Ваш вопрос, нужно давать все исходные данные трансформаторов и цель, которую Вы хотите достигнуть. Тогда кто-нибудь и даст совершенно правильный ответ. Возможно, это буду я. Но в любом случае, такие изголения хороши когда Вы находитесь на «необитаемом острове» как Робинзон Крузо, и у Вас кроме этих двух трансформаторов больше ничего нет. Ведь вся прелесть радиолюбительства состоит в том, что я не обязан исполнять вообще никаких гостов и ТУ, и могу поступать как мне вздумается, творить что хочу в своей маленькой лаборатории, и разница между нами видимо состоит в том, что я понимаю, что я делаю, и что будет в том или другом случае, если я вдруг захочу отступать от общепринятых принципов конструирования РЭА, которые находясь в «большой лаборатории» меня заставят выполнять неукоснительно. Тем не менее, имея 1 категорию всё-таки следует знать, как работает трансформатор.
Добавлено через 11 минут(ы):
220 Вольт в вашем примере поровну не разделятся. А почему,можете спросить у serk.
Важна не сама по себе реактивность, а ее соотношение с активной составляющей.
О чём и речь. В условии задачи были два трансформатора существенно разной мощности. Значит, при одинаковой нагрузке и «косинус фи» у них разный.
А резюме такое. Исхитриться и соединить последовательно разные трансформаторы можно, но в трезвом уме никто этого делать не станет.
Добавлено через 5 минут(ы):
Общая мощность будет равна трансу с малой мощностью.
Общая мощность будет равна удвоенной мощности меньшего трансформатора.
О чём и речь. В условии задачи были два трансформатора существенно разной мощности. Значит, при одинаковой нагрузке и «косинус фи» у них разный
Это понятно. Больший будет нагружен не полностью, а вот что там будет с реактивностью. даже точнее не с реактивностью, а с косинусами, это вопрос, на пальцах не считается. И, возможно, не так страшен черт как его малюют (осмелюсь предположить, что даже при 50 % загрузке, косинус будет близок к единице, но уж никак не 0,5).
Общая мощность будет равна удвоенной мощности меньшего трансформатора.
Больший будет нагружен не полностью, а вот что там будет с реактивностью. даже точнее не с реактивностью, а с косинусами, это вопрос, на пальцах не считается. И, возможно, не так страшен черт как его малюют (осмелюсь предположить, что даже при 50 % загрузке, косинус будет близок к единице, но уж никак не 0,5).
Как и это тоже.
Вывод: нагружаем трансформаторы так, чтобы расчетные токи первичной обмотки каждого трансформатора были равны и вперед с песней:smile:.
Ну если в свете обсуждения проскачила мысль о разной нагрузке на каждый трансформатор, подскажите как это сделать?
Нигде такая мысль не проскочила. Хотя, кто знает, что Вы понимаете под одинаковой нагрузкой.. Под одинаковой нагрузкой для трансформатора, я понимаю одинаковую мощность, которую он выдает в нагрузку.
Вывод: нагружаем трансформаторы так, чтобы расчетные токи первичной обмотки каждого трансформатора были равны и вперед с песней
Какое смелое утверждение. Дали одинаковую нагрузку вторичным обмоткам (именно по мощности, не по току), и смело включаем в сеть, и держим эту нагрузку не выключая. Постоянно. Никаких там телеграфов, SSB, даже просто выключить выходной каскад, боже упаси. А как же, ведь стоит измениться нагрузке, в телеграфе она вообще почти никакая, и вот он перекос на месте. И на вторичных обмотках более слабого трансформатора, напряжение ХХ на котором гораздо повыше, напряжение на вторичках так же резко растёт. Растёт выпрямленное напряжение на электролитах. Можно как то подравнять работу последовательно включенных трансформаторов в статическом режиме. А вот в динамике. Я бы даже вроде одинаковые трансформаторы, не стал бы включать последовательно.
Нет возможности приобрести, или изготовить трансформаторы на 220 вольт, или уж очень хочется использовать именно эти. Может стоит рассмотреть применение симметричного автотрансформатора по входу? То же самое последовательное включение. Плюс, дополнительный трансформатор со средним выводом. При этом, мощность этого дополнительного трансформатора всего то ватт сто. Ведь в его задачи будет входить только устранение перекоса. Тоже решение не ахти. Но всё же лучше, чем просто последовательное включение разных трансформаторов.
Вывод: нагружаем трансформаторы так, чтобы расчетные токи первичной обмотки каждого трансформатора были равны и вперед с песней
Какое смелое утверждение. Дали одинаковую нагрузку вторичным обмоткам (именно по мощности, не по току), и смело включаем в сеть, и держим эту нагрузку не выключая. Постоянно. Никаких там телеграфов, SSB, даже просто выключить выходной каскад, боже упаси. А как же, ведь стоит измениться нагрузке, в телеграфе она вообще почти никакая, и вот он перекос на месте. И на вторичных обмотках более слабого трансформатора, напряжение ХХ на котором гораздо повыше, напряжение на вторичках так же резко растёт. Растёт выпрямленное напряжение на электролитах. Можно как то подравнять работу последовательно включенных трансформаторов в статическом режиме. А вот в динамике. Я бы даже вроде одинаковые трансформаторы, не стал бы включать последовательно.
Нет возможности приобрести, или изготовить трансформаторы на 220 вольт, или уж очень хочется использовать именно эти. Может стоит рассмотреть применение симметричного автотрансформатора по входу? То же самое последовательное включение. Плюс, дополнительный трансформатор со средним выводом. При этом, мощность этого дополнительного трансформатора всего то ватт сто. Ведь в его задачи будет входить только устранение перекоса. Тоже решение не ахти. Но всё же лучше, чем просто последовательное включение разных трансформаторов.
3шаг: подключаете первичную обмотку трансформатора 110в в сеть через конденсатор, при этом подбираете ёмкость конденсатора чтобы получить величину тока в первичной обмотке такой же величины как получилось в 1 шаге.. Всьё
А при появлении нагрузки? И если нагрузка динамична, то есть изменяется во времени в десятки раз?
А как же, ведь стоит измениться нагрузке, в телеграфе она вообще почти никакая, и вот он перекос на месте. И на вторичных обмотках более слабого трансформатора, напряжение ХХ на котором гораздо повыше, напряжение на вторичках так же резко растёт
Вроде и об этом я писал, что холостой режим отличается большим разбалансом напряжений. И еще предупреждал, чем меньше нагрузка, тем большее рассогласование.
Или Вы читаете выборочно? Явно усматриваю Ваше пренебрежение чужим мнением.
Добавлено через 5 минут(ы):
Никаких там телеграфов, SSB, даже просто выключить выходной каскад
А это откуда? Кто об этом говорил? Возник теоретический спор. Можно или нет? Все. Целесообразно? Вопрос второй. Даже не так. Можно ли такие условия выдержать в конкретном применениии?
Какие условия:
— нагруженность, желательно равная номинальной нагрузке меньшего;
— равенство нагружения.
Не можете это решить, ищите другой способ.
Параллельная работа трансформаторов
Параллельная работа трансформаторов – подключение трансформаторов на совместную работу, при таком подключении соединяются между собой одноименные выводы обмоток со стороны высокого напряжения и выводы обмотки сторон низкого напряжения.
Соединение только первичных, или только вторичных обмоток между собой не следует смешивать с параллельной работой трансформаторов. Такое соединение определяется, как совместная работа двух трансформаторов.
При необходимости включения трансформаторов на параллельную работу во избежание негативных последствий для оборудования необходимо учитывать несколько факторов. Рассмотрим подробно условия включения силовых трансформаторов на параллельную работу.
Равенство групп соединения обмоток
Существует несколько групп соединений обмоток трансформатора. Каждая группа отличается своим углом сдвига фаз первичного и вторичного напряжений. Поэтому если включить два трансформатора с разными группами соединения обмоток на параллельную работу, то это приведет к возникновению больших уравнительных токов в обмотках, которые приведут к выходу из строя трансформаторы.
Поэтому первым условием включения трансформаторов на параллельную работу является равенство их групп соединений обмоток.
Номинальная мощность трансформаторов
Второе условие, необходимое для возможности включения трансформаторов на параллельную работу – соотношение их номинальной мощности не более 1 к 3. Например, если номинальная мощность одного силового трансформатора 1000 кВА, то он может быть включен на параллельную работу с другим трансформатором, мощностью от 400 кВА до 2500 кВА – все величины из данного диапазона мощности в соотношении с мощностью 1000 кВА не более 1 к 3.
Параллельная работа трансформаторов с различной номинальной мощностью:
Номинальное напряжение обмоток, коэффициент трансформации
Третье условие – равенство номинальных напряжений обмоток подключаемых на совместную работу трансформаторов. Если напряжение на вторичных обмотках трансформаторов будет отличаться, то это приведет к возникновению уравнительных токов, которые в свою очередь приводят к падениям напряжения и нежелательным потерям.
На трансформаторах, где предусмотрена возможность регулировки коэффициента трансформации путем увеличения или уменьшения количества витков обмотки, нужно учитывать положение переключающих устройств – ПБВ или РПН. При необходимости посредством применения данных устройств можно откорректировать напряжение на трансформаторе до требуемых значений, после чего можно соединять вторичные обмотки – включать трансформаторы на параллельную работу.
Напряжение короткого замыкания
На каждом трансформаторе в паспорте указывается такой параметр, как напряжение короткого замыкания. Эта величина показывает процентное соотношение к номинальному напряжению первичной обмотки силового трансформатора, которое необходимо подать на первичную обмотку, чтобы по обмотке протекал номинальный электрический ток, при замкнутых накоротко выводах вторичной обмотки.
Напряжение короткого замыкания характеризует внутреннее сопротивление обмоток силового трансформатора. Поэтому если включить параллельно трансформаторы с разными показателями напряжения короткого замыкания, то внутренние сопротивления трансформаторов будут непропорциональны и при подключении нагрузки трансформаторы будут нагружены неравномерно: один из трансформаторов может быть перегружен, а другой недогружен.
В данном случае нагрузка будет распределяться обратно пропорционально напряжению короткого замыкания – то есть трансформатор с меньшим значением напряжения КЗ будет перегружен.
Поэтому четвертым условием включения трансформаторов на параллельную работу является равенство напряжений короткого замыкания. Допускается разница напряжений короткого замыкания на 10%.
Распределение нагрузки между трансформаторами разной мощности
При необходимости включения трансформаторов на параллельную работу возникает вопрос: а как будет распределена нагрузка между трансформаторами разной номинальной мощности? При соблюдении вышеперечисленных условий нагрузка на трансформаторах будет распределена пропорционально, в соответствии с их номинальными мощностями.
Но, не смотря на соответствие паспортных данных вышеприведенным условиям, фактические параметры включаемых на параллельную работу трансформаторов могут немного отличаться.
В первую очередь это связано с техническим состоянием трансформатора, возможными несоответствиями, допущенными на производстве либо внесенными изменениями в конструкцию при выполнении ремонтно-восстановительных работ. В таком случае при включении трансформаторов на параллельную работу может наблюдаться непропорциональное распределение нагрузки.
После выбора трансформаторов с учетом вышеприведенным условий необходимо выполнить еще одно важное условие – соблюсти фазировку при подключении выводов вторичных обмоток во избежание создания аварийной ситуации в электросети – междуфазного короткого замыкания.
То есть перед тем как соединить выводы вторичных обмоток необходимо убедиться в том, что будут подключены одноименные выводы – для этого выполняется пофазная проверка специальными указателями для фазировки.
При включении трансформаторов на параллельную работу не менее важно правильно выбрать оборудование для их подключения к электрической сети.
Выбор коммутационных аппаратов и соединительных токопроводов по стороне ВН и НН трансформаторов осуществляется по номинальному току обмоток трансформатора с учетом допустимых кратковременных перегрузок.
Защитные аппараты – высоковольтные выключатели, автоматически выключатели или предохранители должны быть выбраны таким образом, чтобы обмотки не подвергались перегрузкам выше допустимых значений, были защищены от возможных коротких замыканий в электрической сети.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Тема: 2 трансформатора для увеличения мощности
Опции темы
Думаю, что так можно, но на всякий случай спрашиваю. можно ли у одинаковых трансформаторов, для увеличения мощности, подключить вторичные обмотки параллельно?
В некоторых трансформаторах ТАН обмотки подключают параллельно.
А это в какую либо сторону ухудшает или улучшает характеристики для звука.. или наука ни чего по этому поводу не знает..
Наверное влияет, увеличивается сила тока, уменьшаются просадки напряжения.
вместо полного моста можно применить выпрямитель Миткевича.
тогда будут задействованы обе вторички двух трансформаторов без какого-либо паразитного влияния друг на друга.
правила (ПТЭЭП) разрешают:
«. 2.1.19. Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый ток для данной обмотки.
Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:
Ну так соединить вторички последовательно и выпрямлять не мостом, а двумя диодами.