Визначення закономірностей перехідних процесів паралельно ввімкнених трансформаторів різної потужності
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.364241Ключові слова:
індуктивність трансформатора, перехідні процеси, розподіл струмів, урівноважувальний струм, режими роботиАнотація
Об’єктом дослідження являються перехідні процеси та розподіл струму паралельно ввімкнутих трансформаторів на спільне навантаження. Проблема в тому, що математичний опис процесів виконується в миттєвих значеннях струму, де застосовуються параметри з одного боку і широко відомі, а з іншого рідко задіяні на практиці. Такий підхід дозволяє єдиною системою диференційних рівнянь описати більшість режимів роботи трансформаторів, та переходи між ними, в єдиному часі. А це, в свою чергу, дає можливість отримати роздільні миттєві значення струмів по кожному трансформатору та урівноважувальний струм між ними. Тобто контролювати розподіл навантаження між трансформаторами, втрати енергії, як в усталених так і в перехідних режимах. Отримати такі дані контрольно-вимірювальними засобами майже не можливо.
В роботі доводиться, що слід враховувати і співвідношення активних і реактивних складових обмоток. Напруги короткого замикання можуть бути однаковими, а співвідношення між активними і реактивними опорами обмоток різними. А це і впливає на перехідні процеси і на урівноважувальний струм. Такі результати вдалося досягти склавши диференційні рівняння паралельно ввімкнутих трансформаторів і навантаження. Встановлено, що загальна тривалість перехідних процесів зменшується при паралельному з’єднанні трансформаторів. В той же час, тривалість перехідних процесів урівноважувального струму взагалі не залежить від навантаження, а лише від параметрів трансформатора та від моменту комутації. Дослідження проводилися на трансформаторах ТМ-180/10 і ТМ-530/10, було підтверджено, що урівноважувальні струми мають малі значення, в порівнянні з струмами навантаження, але вони є величинами одного порядку з струмами намагнічування і можуть спотворювати криву намагнічування, що провокує вищі гармоніки. Для вказаних трансформаторів тривалість перехідних процесів по урівноважувальних струмах, при певних умовах, становила більше 1сек., а при виникненні короткого замикання на спільних шинах більше 2сек. Проведені дослідження показали, що з’являється можливість більшість параметрів, для вказаної системи рівнянь, виміряти на реальному трансформаторі. Також стає можливим розрахувати їх по паспортним даним і порівняти роботи моделей, в різних режимах. Це дозволить більш об’єктивно, оцінити технічний стан трансформатора
Посилання
- Jaramillo-Duque, Á., Muñoz-Galeano, N., Ortiz-Castrillón, J., López-Lezama, J., Albarracín-Sánchez, R. (2018). Power Loss Minimization for Transformers Connected in Parallel with Taps Based on Power Chargeability Balance. Energies, 11 (2), 439. https://doi.org/10.3390/en11020439
- Wang, T., Chen, K., Hu, X., Zhang, L., Ye, P. (2023). Theory and simulation analysis of parallel operation after main transformer replacement. Journal of Physics: Conference Series, 2591 (1), 12030. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2591/1/012030
- Kucukkaya, B. B. (2024). Theoretical and practical analysis of parallel operating conditions of two transformers with different relative short circuit voltages. Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences – Sigma Mühendislik Ve Fen Bilimleri Dergisi, 701–713. https://doi.org/10.14744/sigma.2023.00025
- Mehta, V. K., Mehta, R. (2006). S Chand Basic Electrical Engineering. S. Chand Publishing.
- Zhang, P., Wang, Y., Lan, S., Zhang, H., Zhang, D., Liang, J. (2020). The Simulation Analysis on the Transient Process of Transformer. Journal of Physics: Conference Series, 1650 (3), 32056. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1650/3/032056
- Baron, B., Kolańska-Płuska, J., Łukaniszyn, M., Spałek, D., Kraszewski, T. (2022). Solution of nonlinear stiff differential equations for a three-phase no-load transformer using a Runge–Kutta implicit method. Archives of Electrical Engineering, 71 (4), 1081–1106. https://doi.org/10.24425/aee.2022.142126
- Quan, F., Chen, J., Liu, Y., Wang, Y., He, W., Wen, X. (2017). Calculation and Analysis of Transformer Transient Over-Voltage in no-Load Switching. Proceedings of the 2017 2nd International Conference on Advances in Materials, Mechatronics and Civil Engineering (ICAMMCE 2017). https://doi.org/10.2991/icammce-17.2017.1
- Bjelić, S., Bogićević, Z. (2013). Computer Simulation of Theoretical Model of Electromagnetic Transient Processes in Power Transformers. International Journal of Information Technology and Computer Science, 6 (1), 1–12. https://doi.org/10.5815/ijitcs.2014.01.01
- Trebolle, D., Valecillos, B. (2024). Optimal operation of paralleled power transformers. RE&PQJ, 6 (1). https://doi.org/10.24084/repqj06.392
- Khomenko, I. V., Berezka, S. K., Poliakov, I. V. (2016). Analysis of optimum operating modes of power transformers under operating conditions. Electrical Engineering & Electromechanics, 6, 70–73. https://doi.org/10.20998/2074-272x.2016.6.12
- Jurković, M., Žarko, D. (2022). Calculation of current distribution in parallel-connected transformer winding sections in the case of asymmetric magnetic field during short-circuit test. Electric Power Systems Research, 210, 108141. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2022.108141
- Saied, M. M. (2001). A study on the inrush current phenomena in transformer substations. Conference Record of the 2001 IEEE Industry Applications Conference. 36th IAS Annual Meeting (Cat. No.01CH37248), 2, 1180–1187. https://doi.org/10.1109/ias.2001.955643
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Anatoliy Panchenko, Iryna Boklah, Yulia Musairova, Volodymyr Honcharov, Nadia Kuravska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
