乾式変圧器を並列接続するための条件は何ですか？

乾式変圧器のサプライヤーとして、これらの変圧器の並列接続の条件についてよく質問されます。これは、特に配電を最適化し、システムの信頼性を向上させたいと考えている人にとって、重要なトピックです。このブログでは、乾式変圧器を並列接続する際に考慮する必要がある重要な条件を詳しく説明します。

1. 電圧比

まず最も重要な条件は、変圧器の電圧比が同じである必要があることです。電圧比は、一次電圧と二次電圧の比です。 2 つの変圧器の電圧比が異なる場合、それらを並列に接続すると、それらの間に循環電流が発生します。この循環電流は、追加の損失、過熱、さらには変圧器の損傷を引き起こす可能性があります。

たとえば、1 つの変圧器の電圧比が 10kV/0.4kV で、もう 1 つの変圧器の電圧比が 10.5kV/0.4kV である場合、それらを並列接続すると、それらの間で大量の循環電流が流れます。したがって、並列接続を試みる前に、必ず電圧比を再確認してください。

2. インピーダンスの割合

変圧器のインピーダンスのパーセンテージは、可能な限り近い値にする必要があります。インピーダンスのパーセンテージは変圧器の内部インピーダンスを表し、並列接続された変圧器間の負荷分散に影響します。 2 つの変圧器のインピーダンスのパーセンテージが大きく異なる場合、インピーダンスが低い方の変圧器がより大きな負荷を担うことになります。これにより、一方の変圧器が過負荷になり、もう一方の変圧器が十分に活用されなくなる可能性があります。

変圧器が 2 つあるとします。変圧器 A のインピーダンスの割合は 4%、変圧器 B のインピーダンスの割合は 6% です。並列接続すると、トランス A は電流の流れに対する抵抗が少なくなるため、より多くの負荷を運ぶ傾向があります。適切な負荷分散を確保するには、変圧器間のインピーダンスのパーセンテージの差を妥当な制限内 (通常は約 10%) にする必要があります。

3. フェーズシーケンス

並列接続するすべての変圧器の相順序は同じである必要があります。相順序とは、三相システムの電圧が最大値に達する順序を指します。相順序が同じでない場合、変圧器間に大きな短絡電流が流れ、変圧器および電気システム全体に重大な損傷を引き起こす可能性があります。

変圧器を並列接続する前に、相順序インジケータを使用して、すべての変圧器の相順序が同一であることを確認する必要があります。これは見逃せない重要なステップです。

4. 極性

単相変圧器の場合、極性が正しい必要があります。極性は、一次巻線と二次巻線の誘導電圧の相対的な方向を指します。極性を間違えると、並列接続した際に2つのトランスの電圧が逆になり、大きな循環電流が発生します。

単相変圧器を接続するときは、極性を正しくマークし、電圧が適切に加算されるように接続してください。三相変圧器の場合、三相すべての位相関係と極性が正しく調整されている必要があります。

5. 接続グループ

変圧器の接続グループは同じである必要があります。接続グループは、変圧器の一次巻線と二次巻線がどのように接続されているかを示します (例: デルタ - デルタ、スター - スター、デルタ - スター)。接続グループが異なると、変圧器の二次電圧間に位相差が生じ、循環電流が大きくなり、システムが正常に動作しなくなる可能性があります。

たとえば、1 つの変圧器がデルタ - デルタ構成で接続され、もう 1 つの変圧器がスター - スター構成で接続されている場合、適切な調整を行わないと並列接続できません。並列接続を試みる前に、すべての変圧器の接続グループが一致していることを必ず確認してください。

なぜ乾式変圧器を並列接続するのか?

乾式変圧器の並列接続にはいくつかの利点があります。まず、冗長性が提供されます。 1 つの変圧器が故障しても、他の変圧器は電力を供給し続けることができるため、中断のない動作が保証されます。第 2 に、負荷管理が向上します。負荷が増加すると、需要に応じて追加の変圧器を並列接続できます。

また、並列接続により電源システムの効率を向上させることができます。複数の変圧器間で負荷を分散することにより、各変圧器は最適な負荷点に近づけて動作することができ、損失が低減され、全体の効率が向上します。

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結論

乾式変圧器の並列接続は複雑ですが、やりがいのあるプロセスです。電圧比、インピーダンスのパーセンテージ、相順序、極性、および接続グループがすべて一致していることを確認することで、適切な負荷分散、冗長性、およびシステム効率の向上を実現できます。

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参考文献

• 電力システム by Turan Gonen
• 変圧器エンジニアリング: 設計、技術、および診断 (George Karady および Gurbaksh Singh 著)