Odpory, vodivosti a ekvivalentné obvody transformátorov a autotransformátorov

Transformátor s dvoma vinutiami môže byť reprezentovaný ekvivalentným obvodom v tvare T (obr. 1, a), kde rt a xt sú aktívny a indukčný odpor vinutia, gt je aktívna vodivosť v dôsledku straty aktívneho výkonu v transformátore. oceľ, bt je indukčné vedenie v dôsledku magnetizačného prúdu...

Prúd vo vedení transformátora je veľmi malý (rádovo niekoľko percent jeho menovitého prúdu), preto sa pri výpočte elektrických sietí regionálneho významu zvyčajne používa ekvivalentný obvod s transformátorom v tvare L, v ktorom vedenie sa pridáva na svorky vinutia primárneho transformátora (obr. 1, b) - do vysokonapäťového vinutia pre transformátory s nízkym napätím a do vinutia nízkeho napätia pre transformátory s krokom. Použitie schémy v tvare L zjednodušuje výpočty elektrických sietí.

Ryža. 1.Ekvivalentné obvody transformátora s dvoma vinutiami: obvod v tvare a-T; b — schéma v tvare G; c — zjednodušená schéma v tvare L na výpočet regionálnych sietí; d — zjednodušená schéma na výpočet miestnych sietí a na približný výpočet regionálnych sietí.

Výpočet je ešte jednoduchší, ak je vodivosť transformátora nahradená konštantným zaťažením (obr. 1, c) rovnajúcim sa výkonu transformátora naprázdno:

Tu ΔPCT – straty výkonu v oceli rovné stratám počas prevádzky transformátora naprázdno a ΔQST – magnetizačný výkon transformátora rovné:

kde Ix.x% je prúd transformátora naprázdno ako percento jeho menovitého prúdu; Snom.tr — menovitý výkon transformátora.

Pre lokálne siete n sa v približných výpočtoch regionálnych sietí zvyčajne berie do úvahy iba aktívny a indukčný odpor transformátorov (obr. 1, d).

Aktívny odpor vinutí dvojvinutého transformátora je určený známymi stratami výkonu v medi (vo vinutiach) transformátora ΔPm kW pri jeho menovitom zaťažení:

kde

V praktických výpočtoch sa predpokladá, že výkonové straty v medi (vo vinutiach) transformátora pri jeho menovitom zaťažení sa rovnajú stratám nakrátko pri menovitom prúde transformátora, t.j. ΔPm ≈ ΔPk.

Poznanie skratového napätia uk% transformátora, ktoré sa číselne rovná poklesu napätia v jeho vinutí pri menovitom zaťažení, vyjadrené ako percento jeho menovitého napätia, t.j.

možno určiť impedanciu vinutia transformátora

a potom indukčný odpor vinutia transformátora

Pre veľké transformátory s veľmi nízkym odporom je indukčný odpor zvyčajne daný nasledujúcimi približnými podmienkami:

Pri použití výpočtových vzorcov je potrebné mať na pamäti, že odpory vinutia transformátora možno určiť pri menovitom napätí jeho primárneho aj sekundárneho vinutia. V praktických výpočtoch je vhodnejšie určiť rt a xt pri menovitom napätí vinutia, pre ktoré sa výpočet robí.

Ryža. 2... Obvody transformátora s tromi vinutiami a autotransformátormi: a — schéma transformátora s tromi vinutiami; b — obvod autotransformátoru; c - ekvivalentný obvod transformátora s tromi vinutiami a autotransformátorom.

Ak má vinutie transformátora nastaviteľný počet závitov, potom sa ako výstup hlavného vinutia berie Ut.nom.

Transformátory s tromi vinutiami (obr. 2, a) a autotransformátory (obr. 2, b) sa vyznačujú hodnotami výkonových strát ΔРm = ΔРк. a skratové napätia ir% pre každý pár vinutí:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

a

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

znížený na menovitý výkon transformátora alebo autotransformátora. Menovitý výkon druhého sa rovná jeho prechodovému výkonu. Ekvivalentný obvod trojvinutého transformátora alebo autotransformátora je znázornený na obr. 2, v.

Straty výkonu a napätie nakrátko vzťahujúce sa na jednotlivé lúče ekvivalentnej hviezdy ekvivalentného obvodu sú určené vzorcami:

a

Aktívny a indukčný odpor lúčov ekvivalentnej hviezdy ekvivalentného obvodu sa určuje zo vzorcov pre dvojvinuté transformátory, pričom sa do nich nahrádzajú hodnoty straty výkonu a skratového napätia pre zodpovedajúci lúč ekvivalentnej hviezdy. ekvivalentného obvodu.