Rezystancje, przewodnictwo i obwody zastępcze transformatorów i autotransformatorów

Rezystancje, przewodnictwo i obwody zastępcze transformatorów i autotransformatorówTransformator z dwoma uzwojeniami może być reprezentowany przez równoważny obwód w kształcie litery T (ryc. 1, a), gdzie rt i xt są rezystancją czynną i indukcyjną uzwojeń, gt jest przewodnością czynną spowodowaną utratą mocy czynnej w transformatorze stal, bt to przewodzenie indukcyjne spowodowane prądem magnesującym...

Prąd w przewodzie transformatora jest bardzo mały (rzędu kilku procent jego prądu znamionowego), dlatego przy obliczaniu sieci elektrycznych o znaczeniu regionalnym zwykle stosuje się obwód zastępczy z transformatorem w kształcie litery L, w którym przewodzenie jest dodawane do zacisków uzwojenia pierwotnego transformatora (ryc. 1, b) - do uzwojenia wysokiego napięcia dla transformatorów obniżających napięcie i do uzwojenia niskiego napięcia dla transformatorów podwyższających. Zastosowanie schematu w kształcie litery L upraszcza obliczenia sieci elektrycznych.

Równoważne obwody transformatora z dwoma uzwojeniami

Ryż. 1.Równoważne obwody transformatora z dwoma uzwojeniami: obwód w kształcie litery a-T; b — schemat w kształcie litery G; c — uproszczony schemat w kształcie litery L do obliczania sieci regionalnych; d — uproszczony schemat obliczania sieci lokalnych i przybliżonego obliczania sieci regionalnych.

Obliczenia są jeszcze prostsze, jeśli przewodność transformatora zostanie zastąpiona stałym obciążeniem (ryc. 1, c) równym mocy transformatora bez obciążenia:

Tutaj ΔPCT — straty mocy w stali równe stratom podczas pracy transformatora bez obciążenia, a ΔQST — moc magnesowania transformatora równa:

gdzie Ix.x% to prąd jałowy transformatora wyrażony jako procent jego prądu znamionowego; Snom.tr — moc znamionowa transformatora.

W przypadku sieci lokalnych n, w przybliżonych obliczeniach sieci regionalnych, zwykle bierze się pod uwagę tylko rezystancję czynną i indukcyjną transformatorów (ryc. 1, d).

Rezystancję czynną uzwojeń transformatora dwuuzwojeniowego określają znane straty mocy w miedzi (w uzwojeniach) transformatora ΔPm kW przy obciążeniu znamionowym:

Gdzie

W praktycznych obliczeniach przyjmuje się, że straty mocy w miedzi (w uzwojeniach) transformatora przy jego obciążeniu znamionowym są równe stratom zwarciowym przy prądzie znamionowym transformatora, tj. ΔPm ≈ ΔPk.

Znając napięcie zwarcia uk% transformatora, liczbowo równe spadkowi napięcia w jego uzwojeniach przy obciążeniu znamionowym, wyrażone w procentach jego napięcia znamionowego, tj.

można określić impedancję uzwojeń transformatora

a następnie rezystancję indukcyjną uzwojeń transformatora

W przypadku dużych transformatorów o bardzo małej rezystancji rezystancja indukcyjna jest zwykle podawana za pomocą następującego przybliżonego warunku:

Korzystając ze wzorów obliczeniowych, należy pamiętać, że rezystancje uzwojeń transformatora można określić przy napięciu znamionowym zarówno uzwojenia pierwotnego, jak i wtórnego. W praktycznych obliczeniach wygodniej jest określić rt i xt przy napięciu znamionowym uzwojenia, dla którego wykonuje się obliczenia.

Obwody transformatorowe z trzema uzwojeniami i autotransformatorami

Ryż. 2... Obwody transformatora z trzema uzwojeniami i autotransformatorami: a — schemat transformatora z trzema uzwojeniami; b — obwód autotransformatora; c — zastępczy obwód transformatora z trzema uzwojeniami i autotransformatorem.

Jeżeli uzwojenie transformatora ma regulowaną liczbę zwojów, to Ut.nom jest brane jako wyjście uzwojenia głównego.

Transformatory z trzema uzwojeniami (ryc. 2, a) i autotransformatory (ryc. 2, b) charakteryzują się wartościami strat mocy ΔРm = ΔРк. oraz napięć zwarciowych ir% dla każdej pary uzwojeń:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

I

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

zredukowana do mocy znamionowej transformatora lub autotransformatora. Nominalna moc tego ostatniego jest równa jego mocy przechodzenia. Równoważny obwód trójuzwojeniowego transformatora lub autotransformatora pokazano na ryc. 2, w.

Straty mocy i napięcie zwarcia odnoszące się do poszczególnych promieni równoważnej gwiazdy obwodu równoważnego określa się ze wzorów:

I

Rezystancję czynną i indukcyjną promieni równoważnej gwiazdy obwodu równoważnego określa się ze wzorów dla transformatorów dwuuzwojeniowych, podstawiając do nich wartości strat mocy i napięcia zwarcia dla odpowiedniego promienia równoważnej gwiazdy równoważnego obwodu.

Radzimy przeczytać:

Dlaczego prąd elektryczny jest niebezpieczny?