Otpori, vodljivosti i nadomjesni krugovi transformatora i autotransformatora

Transformator s dva namota može se prikazati ekvivalentnim krugom u obliku slova T (slika 1, a), gdje su rt i xt aktivni i induktivni otpor namota, gt je aktivna vodljivost zbog gubitka aktivne snage u transformatoru čelik, bt je induktivno provođenje zbog struje magnetiziranja...

Struja u provođenju transformatora je vrlo mala (reda nekoliko postotaka njegove nazivne struje), stoga se pri proračunu električnih mreža regionalnog značaja obično koristi nadomjesna shema s transformatorom u obliku slova L, u kojoj kondukcija se dodaje na stezaljke primarnog namota transformatora (slika 1, b) - na namot visokog napona za silazne transformatore i na namot niskog napona za transformatore s povećanjem. Korištenje sheme u obliku slova L pojednostavljuje izračune električnih mreža.

Riža. 1.Nadomjesni sklopovi transformatora s dva namota: sklop u obliku slova a; b — shema u obliku slova G; c — pojednostavljena shema u obliku slova L za proračun regionalnih mreža; d — pojednostavljena shema za proračun lokalnih mreža i za približan proračun regionalnih mreža.

Izračun je još jednostavniji ako se vodljivost transformatora zamijeni konstantnim opterećenjem (slika 1, c) jednaka snazi ​​bez opterećenja transformatora:

Ovdje ΔPCT — gubici snage u čeliku jednaki gubicima tijekom rada transformatora bez opterećenja, i ΔQST — snaga magnetiziranja transformatora jednaka:

gdje je Ix.x% struja praznog hoda transformatora kao postotak njegove nazivne struje; Snom.tr — nazivna snaga transformatora.

Za lokalne mreže n, u približnim proračunima regionalnih mreža, obično se uzimaju u obzir samo aktivni i induktivni otpor transformatora (slika 1, d).

Aktivni otpor namota transformatora s dva namota određen je poznatim gubicima snage u bakru (u namotima) transformatora ΔPm kW pri njegovom nazivnom opterećenju:

gdje

U praktičnim proračunima pretpostavlja se da su gubici snage u bakru (u namotima) transformatora pri njegovom nazivnom opterećenju jednaki gubicima u kratkom spoju pri nazivnoj struji transformatora, tj. ΔPm ≈ ΔPk.

Poznavajući napon kratkog spoja uk% transformatora, numerički jednak padu napona u njegovim namotima pri nazivnom opterećenju, izraženom kao postotak njegovog nazivnog napona, t.j.

može se odrediti impedancija namota transformatora

a zatim induktivni otpor namota transformatora

Za velike transformatore s vrlo malim otporom, induktivni otpor se obično daje sljedećim približnim uvjetom:

Pri korištenju formula za izračun treba imati na umu da se otpori namota transformatora mogu odrediti pri nazivnom naponu primarnog i sekundarnog namota. U praktičnim proračunima prikladnije je odrediti rt i xt pri nazivnom naponu namota za koji se vrši proračun.

Riža. 2... Strujni krugovi transformatora s tri namota i autotransformatori: a — shema transformatora s tri namota; b — krug autotransformatora; c — nadomjesna shema transformatora s tri namota i autotransformatorom.

Ako namot transformatora ima podesiv broj zavoja, tada se Ut.nom uzima kao izlaz glavnog namota.

Transformatori s tri namota (slika 2, a) i autotransformatori (slika 2, b) karakteriziraju vrijednosti gubitaka snage ΔRm = ΔRk. i naponi kratkog spoja ir% za svaki par namota:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s n

i

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

svedeni na nazivnu snagu transformatora ili autotransformatora. Nazivna snaga potonjeg jednaka je njegovoj prolaznoj snazi. Ekvivalentni krug transformatora s tri namota ili autotransformatora prikazan je na sl. 2, v.

Gubici snage i napon kratkog spoja koji se odnose na pojedinačne zrake ekvivalentne zvijezde ekvivalentnog kruga određuju se formulama:

i

Aktivni i induktivni otpor zraka ekvivalentne zvijezde ekvivalentnog kruga određuju se iz formula za dvonamotne transformatore, zamjenjujući u njih vrijednosti gubitka snage i napona kratkog spoja za odgovarajuću zraku ekvivalentne zvijezde ekvivalentnog kruga.