Rezervni sklopovi za transformatore u proračunu električnih mreža
Po prirodi zadataka koje treba riješiti, proračuni električnih mreža podijeljeni su u dva dijela:
1. Proračuni mrežnih modova. To su proračuni napona u čvornim točkama, struja i snaga u vodovima i transformatorima u određenim intervalima.
2. Izračuni odabira parametara. To su proračuni izbora napona, parametara vodova, transformatora, kompenzacijskih i drugih uređaja.
Da biste izvršili gornje izračune, prvo morate znati ekvivalentne krugove, otpor i vodljivost dalekovoda i transformatora.
U proračunima električnih mreža, uzimajući u obzir transformatore, umjesto ekvivalentnog kruga T-oblika poznatog iz tečaja elektrotehnike, obično se koristi najjednostavniji ekvivalentni krug L-oblika, što uvelike pojednostavljuje proračune i ne uzrokuje značajne pogreške . Takav ekvivalentni krug prikazan je na sl. 1.
Riža. 1. Nadomjesna shema transformatora u obliku slova L
Glavni parametri nadomjesnog kruga jedne faze transformatora su aktivni otpor RT, reaktivnost HT, aktivna vodljivost GT i reaktivna vodljivost BT. Reaktivna vodljivost VT je induktivne prirode. Ovi parametri nedostaju u referentnoj literaturi. Određuju se eksperimentalno prema podacima iz putovnice: gubici u praznom hodu ∆PX, gubici u kratkom spoju DRK, napon kratkog spoja UK% i struja praznog hoda i0%.
Za transformatore s tri namota ili autotransformatore, nadomjesna shema prikazana je u nešto drugačijem obliku (slika 2).
Riža. 2. Nadomjesna shema transformatora s tri namota
U podacima o putovnici transformatora s tri namota, napon kratkog spoja naznačen je za tri moguće kombinacije: UK1-2% - kratko spojen na namotu srednjeg napona (MV) i strani napajanja namota visokog napona (HV) ; UK1-3% — u slučaju kratkog spoja niskonaponskog namota (NN) i napajanja iz VN namota; UK2-3% — kod kratkog spoja NN svitka i napajanja na VN strani.
Osim toga, moguće su izvedbe transformatora kada su sva tri namota predviđena za nazivnu snagu transformatora ili kada su jedan ili oba sekundarna namota predviđeni (u smislu zagrijavanja) za samo 67% snage primarnog namota.
Aktivna i reaktivna vodljivost ekvivalentnog kruga određuju se formulama:
gdje je ∆PX — u kW, UN — u kW.
Ukupni aktivni otpor namota RTotot izračunava se formulom:
Ako su sva tri namota dizajnirana za punu snagu, tada se aktivni otpor svakog od njih uzima jednak:
R1T = R2T = R3T = 0,5 RT ukupno
Ako je jedan od sekundarnih namota projektiran za 67% snage, tada se otpori namota koji se mogu opteretiti na 100% uzimaju jednakima 0,5 RTotal. Svitak koji omogućuje prijenos 67% snage i čiji je presjek 67% normalnog ima otpor 1,5 puta veći, tj. 0,75 RT total.
Za određivanje otpora svake od greda, ekvivalentni krugovi napona kratkog spoja prikazani su kao zbroj relativnih padova napona na pojedinačnim gredama:
UK1-2% = UK1% + UK2%,
UK1-3% = UK1% + UK3%,
UK2-3% = UK2% + UK3%.
Rješavanjem ovog sustava jednadžbi za UK1% i UK3%, dobivamo:
UK1% = 0,5 (UK1-2% + UK1-3%-UK2-3%),
UK2% = UK1-2% + UK1%,
UK3% = UK1-3% + UK1%.
U praktičnim proračunima za jednu od greda pad napona je obično nula ili mala negativna vrijednost. Za ovu gredu nadomjesnog kruga pretpostavlja se da je induktivni otpor nula, a za ostale grede induktivne reaktancije se nalaze ovisno o relativnim padovima napona po formuli:
