Параллельная работа трансформаторов — условия, распределение нагрузки и расчёт

Техническая библиотека 06 августа 2026

Параллельная работа двух и более трансформаторов — стандартный способ увеличить мощность существующей установки, обеспечить резервирование или повысить эффективность за счёт включения и отключения агрегатов вслед за нагрузкой. Такая схема работает надёжно, но только при выполнении определённого набора условий. Нарушение любого из них приводит к уравнительным токам, неравномерной загрузке, а в худшем случае — к повреждению обеих машин.

Четыре условия

Условие	Требование	Последствия нарушения
Группа соединения	Должна быть одинаковой либо совместимой после пересоединения	Большой уравнительный ток даже на холостом ходу; возможное повреждение за секунды
Коэффициент трансформации	Должен совпадать, желательно в пределах 0,5 %	Постоянно присутствующий уравнительный ток, пропорциональный разности напряжений
Напряжение короткого замыкания	Должно совпадать в пределах примерно 10 %	Неравномерное распределение нагрузки: один агрегат перегружается раньше, чем второй выходит на номинальную мощность
Порядок чередования фаз	Должен быть одинаковым	Фактически междуфазное короткое замыкание при включении

Абсолютные и практические условия: группа соединения и порядок чередования фаз — абсолютные условия: при их несовпадении параллельная работа невозможна. Коэффициент трансформации и напряжение КЗ — практические пределы: небольшие расхождения допустимы, но ухудшают работу пропорционально величине расхождения.

Совместимость групп соединения

Группа соединения определяет фазовое соотношение между обмотками ВН и НН. Два трансформатора с разными часовыми числами дают напряжения НН, сдвинутые по фазе друг относительно друга, и при параллельном включении эта разность фаз прикладывается к двум обмоткам.

Разность фаз в 30° между двумя системами 400 V создаёт в месте соединения разность напряжений около 207 V, которая ограничивается только сопротивлениями трансформаторов, специально сделанными низкими. Возникающий ток ограничен лишь суммой этих двух сопротивлений и может превысить значение, допустимое при коротком замыкании.

Сочетание	Результат
Dyn11 + Dyn11	Допускается напрямую
Dyn11 + Yd11	Допускается — одинаковое часовое число, разные схемы
Dyn11 + Dyn5	Только после перестановки двух фаз на одном агрегате (смещает часовое число на 6)
Yyn0 + Yyn6	Только после перестановки всех трёх фаз на одном агрегате
Dyn11 + Dyn1	Невозможно — разницу в 60° нельзя устранить пересоединением
Dyn11 + Yyn0	Невозможно — разницу в 30° нельзя устранить

Полное обозначение и правило часового числа рассмотрены в статье Группы соединения обмоток трансформаторов.

Распределение нагрузки между трансформаторами

Когда параллельно работают два трансформатора разной мощности, нагрузка распределяется обратно пропорционально их напряжениям короткого замыкания, а не пропорционально номинальной мощности в kVA. Агрегат с меньшим напряжением КЗ принимает бо́льшую долю.

S₁ / S₂ = (kVA₁ / U_k1) / (kVA₂ / U_k2)

S — нагрузка каждого агрегата • kVA — номинальная мощность • U_k — напряжение короткого замыкания (%)

Именно поэтому важно совпадение напряжений короткого замыкания. Два трансформатора одинаковой мощности с разными напряжениями КЗ не разделят нагрузку поровну, и суммарная используемая мощность окажется меньше суммы их номиналов.

Разобранный пример — одинаковые напряжения КЗ

Два агрегата параллельно: 1000 kVA с напряжением КЗ 6 % и 630 kVA с напряжением КЗ 6 %, суммарная подключённая нагрузка 1400 kVA.

Соотношение долей: (1000 / 6) : (630 / 6) = 166,7 : 105 = 1,587 : 1

Агрегат 1 несёт: 1400 × 166,7 / 271,7 = 859 kVA (86 % от номинала)

Агрегат 2 несёт: 1400 × 105 / 271,7 = 541 kVA (86 % от номинала)

Оба агрегата загружены одинаково в процентном отношении — идеальный случай.

Разобранный пример — разные напряжения КЗ

Теперь те же два агрегата со своими стандартными значениями напряжения КЗ — 1000 kVA при 6 % и 630 kVA при 4 %, как указано в таблице выше.

Соотношение долей: (1000 / 6) : (630 / 4) = 166,7 : 157,5 = 1,058 : 1

Агрегат 1 несёт: 1400 × 166,7 / 324,2 = 720 kVA (72 % от номинала)

Агрегат 2 несёт: 1400 × 157,5 / 324,2 = 680 kVA (108 % от номинала)

Меньший агрегат перегружен на 8 %, тогда как больший работает на 72 % мощности.

Чтобы удержать агрегат 630 kVA в пределах номинала, суммарную нагрузку пришлось бы ограничить примерно 1300 kVA, то есть 330 kVA установленной мощности останутся неиспользованными. Именно поэтому для трансформаторов, предназначенных для параллельной работы, часто задают согласованное напряжение КЗ, а не стандартное значение для их мощности.

Уравнительный ток из-за расхождения коэффициентов трансформации

Если два трансформатора дают немного разные вторичные напряжения — из-за разных коэффициентов трансформации или из-за разных положений ответвлений, — между ними циркулирует ток даже при отсутствии внешней нагрузки.

I_c = ΔU / (Z₁ + Z₂)

I_c — уравнительный ток • ΔU — разность напряжений • Z — полное сопротивление трансформатора

Поскольку сопротивления трансформаторов по конструкции малы, даже небольшая разность напряжений даёт существенный ток. Два агрегата 1000 kVA с напряжением КЗ 6 % при разности напряжений 1 % постоянно пропускают уравнительный ток около 8 % от номинального — ток, который создаёт потери и нагрев, не передавая полезной мощности.

Типичная причина: трансформаторы оставлены на разных положениях ответвлений после пусконаладки. Перед включением секционного выключателя всегда проверяйте, что параллельно работающие агрегаты находятся на одном ответвлении.

Уровень тока короткого замыкания при параллельной работе

Параллельная работа увеличивает ток короткого замыкания на общей шине, поскольку в повреждение ниже по схеме вносят вклад оба трансформатора. Для двух одинаковых агрегатов уровень тока КЗ примерно удваивается.

Схема	Ток короткого замыкания при 400 V
1 × 1000 kVA при 6 %	24.1 kA
2 × 1000 kVA при 6 % параллельно	48.2 kA
3 × 1000 kVA при 6 % параллельно	72.2 kA

Проектное следствие: отключающая способность коммутационной аппаратуры должна выбираться исходя из максимального числа трансформаторов, которые могут работать параллельно одновременно, а не по одному агрегату. См.

Производитель трансформаторов

DATSAN Transformer производит масляные распределительные и силовые трансформаторы для промышленных, энергетических и инфраструктурных проектов по всему миру.

Компания DATSAN основана в 1992 году и сочетает более чем 30-летний инженерный опыт с современными производственными и испытательными возможностями. Наша продукция разрабатывается в соответствии со стандартами IEC 60076, ANSI C57 и другими международными нормами; по запросу доступны исполнения, соответствующие требованиям Ecodesign.

Свяжитесь с нами

Datsan Elk. İnş. San. ve Tic. Ltd. Şti.

Адрес: Kızıltepe Mardin Karayolu 6.km
Kızıltepe, 47400 Mardin / ТУРЦИЯ

Телефон: +90 (482) 215 3188
Факс: +90 (482) 215 1199