西門子SITOP電源模塊6EP3437-8SB00-0AY0

變壓器并列運行的條件

       變壓器是電力網(wǎng)中的重要電氣設(shè)備,，由于連續(xù)運行的時間長，為了使變壓器安全經(jīng)濟運行及提高供電的可靠性和靈活性,，在運行中通常將兩臺或以上變壓器并列運行,。變壓器并列運行，就是將兩臺或以上變壓器的一次繞組并聯(lián)在同一電壓的母線上,，二次繞組并聯(lián)在另一電壓的母線上運行,。其意義是：當一臺變壓器發(fā)生故障時，并列運行的其它變壓器仍可以繼續(xù)運行,，以保證重要用戶的用電,；或當變壓器需要檢修時可以先并聯(lián)上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停電檢修,，既能保證變壓器的計劃檢修,，又能保證不中斷供電，提高供電的可靠性,。又由于用電負荷季節(jié)性很強,，在負荷輕的季節(jié)可以將部分變壓器退出運行，這樣既可以減少變壓器的空載損耗,，提高效率,，又可以減少無功勵磁電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù),，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性,。
    變壓器并列運行理想的運行情況是：當變壓器已經(jīng)并列起來，但還沒有帶負荷時,，各臺變壓器之間應(yīng)沒有循環(huán)電流；同時帶上負荷后各臺變壓器能合理地分配負荷,，即應(yīng)該按照它們各自的容量比例來分擔負荷,。因此，為了達到理想的運行情況,，變壓器并列運行時必須滿足下面一個條件：
    (1)各臺變壓器的電壓比(變比)應(yīng)相同
    (2)各臺變壓器的阻抗電壓應(yīng)相等
    (3)各臺變壓器的接線組別應(yīng)相同,。
    下面分析變壓器并列運行條件中某一條件不符合時產(chǎn)生的不良后果：
    (一)電壓比(變比)不相同的變壓器并列運行：
    由于三相變壓器和單相變壓器的原理是相同的，為了便于分析,，以兩臺單相變壓器并列運行為例來分析,。由于兩臺變壓器原邊電壓相等，電壓比不相等,，副邊繞組中的感應(yīng)電勢也就不相等,，便出現(xiàn)了電勢差△E。在△E的作用下,，副邊繞組內(nèi)便出現(xiàn)了循環(huán)電流IC,。當兩臺變壓器的額定容量相等時,，即SNI=SNII。循環(huán)電流為：
    IC=△E/(ZdI＋ZdII)
    式中ZdI--表示第一臺變壓器的內(nèi)部阻抗
    ZdII--表示第二臺變壓器的內(nèi)部阻抗
    如果Zd用阻抗電壓UZK表示時,，則
    Zd=UZK*UN/100IN
    式中UN表示額定電壓(V),，IN表示額定電流(A)
    當兩臺變壓器額定容量不相等時，即SNI≠SNII,，循環(huán)電流IC為：
    IC=á＊II/[UZKI＋(UZKII/a)]
    式中：UZKI--表示第一臺變壓器的阻抗電壓
    UZKII--表示第二臺變壓器的阻抗電壓
    INI＜INII
    á--用百分數(shù)表示的二次電壓差
    II--變壓器I的副邊負荷電流
    根據(jù)以上分析可知：在有負荷的情況下,，由于循環(huán)電流Ic的存在，使變比小的變壓器繞組的電流增加,，而使變比大的變壓器繞組的電流減少,。這樣就造成并列運行的變壓器不能按容量成正比分擔負荷。如母線總的負荷電流為I時(I=INI＋INII),，若變壓器I滿負荷運行,，則變壓器II欠負荷運行；若變壓器II滿負荷運行,，則變壓器I過負荷運行,。由此可見，當變比不相等的變壓器并列運行時,，由于循環(huán)電流Ic的存在,，變壓器不能帶滿負荷，使總?cè)萘坎荒艹浞掷谩?/span>
    又由于變壓器的循環(huán)電流不是負荷電流,，但它卻占據(jù)了變壓器的容量,，因此降低了輸出功率，增加了損耗,。當變比相差很大時,，可能破壞變壓器的正常工作，甚至使變壓器損壞,。為了避免因變比相差過大產(chǎn)生循環(huán)電流Ic過大而影響并列變壓器的正常工作,，規(guī)定變比相差不宜大于0.5%
    (二)阻抗電壓不等時變壓器并列運行：
    因為變壓器間負荷分配與其額定容量成正比，而與阻抗電壓成反比,。也就是說當變壓器并列運行時,，如果阻抗電壓不同，其負荷并不按額定容量成比例分配,，并列變壓器所帶的電流與阻抗電壓成反比,，即II/III=UZKII/UZKI或UZKIIII=UZKIIIII，設(shè)兩臺變壓器并列運行,，其容量為SNI,，SNII，阻抗電壓為UZI,、UZII,，則各臺變壓器的負荷按下式計算：
    SI=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)]＊(SNI/UZKI)
    SII=[(SNI+SNII)/(SNI/UZKI+SNII/UZKII)]＊(SNII/UZKII)
    即S△I/SII=(SNI＊UZKII)/(SNII＊UZKI)
    根據(jù)以上分析可知：當兩臺阻抗電壓不等的變壓器并列運行時,，阻抗電壓大的分配負荷小，當這臺變壓器滿負荷時,，另一臺阻抗電壓小的變壓器就會過負荷運行,。變壓器長期過負荷運行是不允許的，因此,，只能讓阻抗電壓大的變壓器欠負荷運行,，這樣就限制了總輸出功率，能量損耗也增加了,，也就不能保證變壓器的經(jīng)濟運行,。所以，為了避免因阻抗電壓相差過大,，使并列變壓器負荷電流嚴重分配不均,，影響變壓器容量不能充分發(fā)揮，規(guī)定阻抗電壓不能相差10%,。
    (三)接線組別不同的變壓器并列運行：
    變壓器的接線組別反映了高低側(cè)電壓的相應(yīng)關(guān)系,，一般以鐘表法來表示。當并列變壓器電壓比相等,，阻抗電壓相等,，而接線組別不同時，就意味著兩臺變壓器的二次電壓存在著相角差á和電壓差△U,，在電壓差的作用下產(chǎn)生循環(huán)電流Ic：
    Ic=△E/(ZdI+ZdII)
    如果以á角表示繞組組別不同的變壓器線電壓之間的夾角,，而Zd用UZK表示時，循環(huán)電流可用下式表示：
    Ic=2U1sin(á/2)/(ZdI+ZdII)=200sin(á/2)/[UZK1/In1+UZK2/In2]
    如果In1=In2=In,UZK1=UZK2=UZK,則上式變?yōu)?/span>
    Ic=100sin(á/2)/UZK
    式中In,、UZK可用任一臺變壓器額定電流和阻抗電壓,。
    假設(shè)兩臺變壓器變比相等，阻抗電壓相等,，而其接線組別分別為Y/Y0-12和Y/△-11,，則由接線組別可知，當á=360°－330°=30°,UZK%=(5～6)%Ic=100sin(á/2)/UZK得IC=(4～5)In,，即循環(huán)電流時額定電流的4～5倍，分析可知接線組別不同的兩臺變壓器并列運行,，引起的循環(huán)電流有時與額定電流相當,，但其差動保護、電流速斷保護均不能動作跳閘,，而過電流保護不能及時動作跳閘時,，將造成變壓器繞組過熱，甚至燒壞,。
    由以上分析可知,，如果電壓比(變比)不相同,，兩臺變壓器并列運行將產(chǎn)生環(huán)流，影響變壓器的出力,。如果百分阻抗不相等,，則變壓器所帶的負荷不能按變壓器的容量成比例分配，阻抗小的變壓器帶的負荷大,，阻抗大的變壓帶的負荷反而小,，也影響變壓器的出力。變壓器并列運行常常遇到電壓比(變比),、百分阻抗不*相同的情況,，可以采用改變變壓器分接頭的方法來調(diào)整變壓器阻抗值。若第三個條件不滿足將引起相當于短路的環(huán)流,，甚至燒毀變壓器,；因此，接線組別不同的變壓器不能并列運行,。一般情況下,，如果需將接線組別不同的變壓器并列運行，就應(yīng)根據(jù)接線組別差異不同,，采取將各相異名,、始端與末端對換等方法，將變壓器的接線化為相同接線組別才能并列運行,。
    根據(jù)運行經(jīng)驗,，兩臺變壓器并列,，其容量比不應(yīng)超過3：1。因為不同容量的變壓器阻抗值較大，負荷分配極不平衡,；同時從運行角度慮，當運行方式改變,、檢修,、事故停電時，小容量的變壓器將起不到備用的作用,。
    變壓器的短路阻抗是指二次側(cè)短路時,，在一次側(cè)加一個電壓，使電流達額定值,，這個電壓與額定電壓之比就是短路阻抗．也可以說這個電壓就是變壓器勵磁所需要的電壓,。之所以叫阻抗，是因為可以用它來代表變壓器繞組的一個等效的阻抗值．短路阻抗在變壓器發(fā)生接地時可以限制短路電流．通常如果不計系統(tǒng)阻抗,，而且把系統(tǒng)能量看作無窮大的時候,，變壓器的短路電流可近似取額定電流乘上1與短路阻抗之商．比如說，高壓側(cè)電流為100A,，短路阻抗為5％,，那么高壓側(cè)可承受的短時短路電流就是2000A．
    樓上說的也很重要,，當幾臺變壓器并聯(lián)運行時，除了電壓,、連接組別,、變比要相同外，短路阻抗也要盡量一致,，否則會引起循環(huán)電流,。

西門子SITOP電源模塊6EP3437-8SB00-0AY0

CP 支持：

• 編程器/OP 通信

• S7 通信

• 開放式通信 (SEND/RECEIVE)

• PROFINET 通訊

• IT通訊

通信處理器可用于在 SIMATIC H 系統(tǒng)中實現(xiàn)冗余 S7 通信，并且通過與 S7-400 F-CPU 連接,，用于實現(xiàn)故障安全應(yīng)用 (PROFIsafe),。

優(yōu)勢

• 支持介質(zhì)冗余 (MRP) 并可在 SIMATIC S7-400 H 系統(tǒng)中使用，因此可取得較高工廠可用性

• 以下功能提供了佳維護支持

• 基于 Web 的診斷

• 通過廣域網(wǎng)或電話網(wǎng)絡(luò) (ISDN) 進行遠程編程

• 通過 IT 網(wǎng)絡(luò)管理工具 (SNMP) 進行監(jiān)控

• 無需編程設(shè)備即可更換模塊

• 通過以下方法,，避免未經(jīng)*訪問系統(tǒng)：

• 例如,，通過強大的網(wǎng)絡(luò)工作站驗證，在一個自動化單元中實現(xiàn)任意設(shè)備的集中訪問保護

• 隨后可使用 CP 443-1,，將現(xiàn)有 SIMATIC S7 系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng),，實現(xiàn)投資保護

應(yīng)用

 CP 443-1 是用于工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 的通訊模板。 由于其自身備有處理器,，從而解除了 CPU 的通訊任務(wù)并有助于另加連接,。

CP 443-1 允許 S7-400 和以下設(shè)備通訊：

• 編程設(shè)備、計算機,、HMI 設(shè)備

• 主機 PC

• 其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)

• SIMATIC S5 PLC

• 現(xiàn)場設(shè)備（PROFINET IO 設(shè)備）

• 第三方設(shè)備

注:
CP 443-1已經(jīng)過認證,，可與帶有 FW 5.1（或更高版本）的 SIMATIC S7-400 CPU 或帶有 FW V4.5 （或更高版本）的 H-CPU 的結(jié)合使用。與 CPU V4.x 或 V5.x 或 H-CPU V 4.0 結(jié)合使用時,，CP 443-1 (EX20) 可使用其先前型號 CP 443-1 (EX11) 的功能,。有關(guān)兼容性問題，請參見手冊,。

設(shè)計

CP 443-1 提供了 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)設(shè)計的全部優(yōu)點：

• 緊湊型設(shè)計; 
  堅固的塑料外殼,，正面有：

• 用于連接到 100 MBit/s 工業(yè)以太網(wǎng)的兩個 RJ45 接口，可通過“自動檢測/自動協(xié)商"功能來自動檢測數(shù)據(jù)傳輸速率,；
  RJ45 接口具有工業(yè)兼容性,，帶有附加套管，用于連接到 IE FC RJ45 插頭 180 或標準插接線

• 用于指示出每個交換機端口的運行與通訊狀態(tài)診斷的 LED

• 安裝容易： 
  CP 443-1 安裝在 S7-400 子機架上,，并經(jīng)過背板總線連接到其它模板 S7-400,。

• CP 443-1可以不用風扇運行

• 與 IM 460/461 一起，CP 443-1 也可用于擴展機架內(nèi)

• 模塊的更換無需使用編程設(shè)備 (PG)

• 用于指示出運行與通訊狀態(tài)的通用 LED 和端口 LED

功能

• 兩個 RJ45 端口,，10/100 Mbps 全雙工/半雙工，通過集成式 2 端口交換機進行自動檢測和自動交叉

• 接口的通信服務(wù)：

• 開放式通信（TCP/IP 和 UDP）：使用 UDP 實現(xiàn)多點傳送,，包括兩個接口之間的路由

• 編程器/OP 通信：通過 S7 路由實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間通信

• S7 通訊（客戶端,、服務(wù)器,、多路復(fù)用），包括兩個接口之間的路由

• S7-400 H 系統(tǒng)的 S7 H 通信,，現(xiàn)在還可以跨越網(wǎng)絡(luò)邊界 (ISO-on-TCP)

• 經(jīng)認證的 PROFINET IO 控制器,，具有實時性能（RT 和 IRT）

• 通過 DHCP、簡易 PC 工具或通過程序塊（例如 HMI）進行 IP 地址分配

• 介質(zhì)冗余 (MRP)：

• 在采用環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)網(wǎng)內(nèi),，CP 支持介質(zhì)冗余程序 MRP,。MRP 用作 MRP 管理器和 MRP 客戶端。

• 豐富的診斷功能,，可用于機架中的所有模板（包括圖形診斷,，例如，拓撲結(jié)構(gòu)）

• 支持 SNMP V1/V3,，可集成到網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中

• 通過可組態(tài)的 IP 訪問列表進行訪問保護

• 安全固件更新

• 剽竊檢測

• 按照 Achilles II 級標準進行認證
   

• 診斷和網(wǎng)絡(luò)管理：

• 安全機制：

• 使用 STEP 7 V5.5 SP2 對所有功能進行組態(tài),；
  使用 STEP 7 Professional V11，僅可對先前型號 CP 443-1 (6GK7 443-1EX20-0XE0) 的有限功能進行組態(tài)

• 使用 AG_SSEND (FC53),、AG_SRECV (FC63),、TSEND (FB63)、TRCV (FB64),、TCON (FB65) 和 TDISCON (FB66) 塊時,，必須注意以下信息：

• 無需編程器即可進行模塊更換:所有信息均可存儲在 CPU 中