Опору, провідності і схеми заміщення трансформаторів і автотрансформаторів
Струм в провідності трансформатора дуже малий (порядку декількох відсотків від його номінального струму), тому при розрахунках електромереж районного значення зазвичай використовують Г-подібну схему заміщення трансформатора, в якій провідності трапляється до затискачів первинної обмотки трансформатора (рис. 1, б) - до обмотці високої напруги для понижуючих трансформаторів і до обмотки нижчої напруги для підвищувальних трансформаторів. Застосування Г-образної схеми спрощує розрахунки електромереж.
Мал. 1. Схеми заміщення двохобмотувальні трансформатора: а -Т-образна схема; б - Г-обрааная схема; в - спрощена Г-подібна схема для розрахунку районних мереж; г - спрощена схема для розрахунку місцевих мереж і для наближеного розрахунку районних мереж.
Розрахунок ще більш спрощується, якщо провідності трансформатора замінити постійним навантаженням (рис. 1. в), що дорівнює потужності холостого ходу трансформатора:
тут # 916; РСТ- втрати потужності в сталі, рівні втрат при холостому ході трансформатора, a # 916; Qст - намагнічує потужність трансформатора, що дорівнює:
де Ix.x% - струм холостого ходу трансформатора у відсотках від його номінального струму; Sном.тр - номінальна потужність трансформатора.
Для місцевих мереж n при наближених розрахунках районних мереж зазвичай враховують тільки активне і індуктивний опори трансформаторів (рис. 1, г).
Активний опір обмоток двохобмотувальні трансформатора визначають за відомим втрат потужності в міді (в обмотках) трансформатора # 916; Рм квт при його номінальному навантаженні:
У практичних розрахунках втрати потужності в міді (в обмотках) трансформатора при його номінальному навантаженні приймають рівними втрат короткого замикання при номінальному струмі трансформатора, т. Е. # 916; Рм ≈ # 916; Рк.
Знаючи напругу короткого замикання ик% трансформатора, чисельно рівне падінню напруги в його обмотках при номінальному навантаженні, виражене у відсотках від його номінальної напруги, т. Е.
можна визначити повний опір обмоток трансформатора
а потім і індуктивне опір обмоток трансформатора
Для великих трансформаторів, що мають дуже невелике активний опір, зазвичай визначають індуктивний опір з наступного наближеного умови:
При користуванні розрахунковими формулами слід враховувати, що опору обмоток трансформатора можуть бути визначені при номінальній напрузі як його первинної, так і вторинної обмотки. У практичних розрахунках зручніше визначати rт і хт при номінальній напрузі тієї обмотки, для мережі якої ведуть розрахунок.
Мал. 2. Схеми триобмоткового трансформатора і автотрансформатора. а - схема триобмоткового трансформатора; б - схема автотрансформатора; в - схема заміщення триобмоткового трансформатора і автотрансформатора.
Якщо обмотка трансформатора має регульоване число витків, то приймають Uт.ном для основного висновку обмотки.
Трьохобмотувальні трансформатори (рис. 2, а) і автотрансформатори (рис. 2, б) характеризуються значеннями втрат потужності # 916; Рм = # 916; Рк. і напруженнями короткого замикання ик% для кожної пари обмоток:
# 916; Рк. в-з, # 916; Рк. в-н, # 916; Рк. з-н
ік.в-с, # 8453 ;, ік.в-н, # 8453 ;, ик. з-н, # 8453 ;,
приведеними до номінальної потужності трансформатора або автотрансформатора. Номінальна потужність останнього дорівнює його прохідної потужності. Схема заміщення триобмоткового трансформатора або автотрансформатора зображена на рис. 2, ст.
Втрати потужності і напруги короткого замикання, віднесені до окремих променів, еквівалентної зірки схеми заміщення, визначають за формулами:
Активне і індуктивне опору променів еквівалентної зірки схеми заміщення визначають за формулами для двообмоткових трансформаторів, підставляючи в них значення втрати потужності і напруги короткого замикання для відповідного променя еквівалентної зірки схеми заміщення.