Odpory, vodivosti a ekvivalentní obvody transformátorů a autotransformátorů

Transformátor se dvěma vinutími může být reprezentován ekvivalentním obvodem ve tvaru T (obr. 1, a), kde rt a xt jsou aktivní a indukční odpor vinutí, gt je aktivní vodivost způsobená ztrátou činného výkonu v transformátoru. ocel, bt je indukční vodivost způsobená magnetizačním proudem...

Proud ve vedení transformátoru je velmi malý (řádově několik procent jeho jmenovitého proudu), proto se při výpočtu elektrických sítí regionálního významu obvykle používá ekvivalentní obvod s transformátorem ve tvaru L, ve kterém vedení je přidáno na svorky vinutí primárního transformátoru (obr. 1, b) - k vysokonapěťovému vinutí u snižovacích transformátorů a k vinutí nízkého napětí u stupňovitých transformátorů. Použití schématu ve tvaru L zjednodušuje výpočty elektrických sítí.

Rýže. 1.Ekvivalentní obvody transformátoru se dvěma vinutími: obvod ve tvaru a-T; b — schéma ve tvaru G; c — zjednodušené schéma ve tvaru L pro výpočet regionálních sítí; d — zjednodušené schéma pro výpočet místních sítí a pro přibližný výpočet regionálních sítí.

Výpočet je ještě jednodušší, pokud je vodivost transformátoru nahrazena konstantní zátěží (obr. 1, c) rovnající se výkonu transformátoru naprázdno:

Zde ΔPCT — ztráty výkonu v oceli rovné ztrátám při provozu transformátoru naprázdno a ΔQST — magnetizační výkon transformátoru rovné:

kde Ix.x% je proud transformátoru naprázdno jako procento jeho jmenovitého proudu; Snom.tr — jmenovitý výkon transformátoru.

Pro místní sítě n se v přibližných výpočtech regionálních sítí obvykle bere v úvahu pouze aktivní a indukční odpor transformátorů (obr. 1, d).

Aktivní odpor vinutí dvouvinutého transformátoru je určen známými ztrátami výkonu v mědi (ve vinutích) transformátoru ΔPm kW při jeho jmenovitém zatížení:

kde

V praktických výpočtech se předpokládá, že výkonové ztráty v mědi (ve vinutí) transformátoru při jeho jmenovitém zatížení se rovnají ztrátám nakrátko při jmenovitém proudu transformátoru, tzn. ΔPm ≈ ΔPk.

Znát napětí nakrátko uk% transformátoru, číselně rovné úbytku napětí v jeho vinutí při jmenovité zátěži, vyjádřené v procentech jeho jmenovitého napětí, tzn.

lze určit impedanci vinutí transformátoru

a pak indukční odpor vinutí transformátoru

U velkých transformátorů s velmi nízkým odporem je indukční odpor obvykle dán následující přibližnou podmínkou:

Při použití výpočtových vzorců je třeba mít na paměti, že odpory vinutí transformátoru lze určit při jmenovitém napětí jeho primárního i sekundárního vinutí. V praktických výpočtech je výhodnější určit rt a xt při jmenovitém napětí vinutí, pro které se výpočet provádí.

Rýže. 2... Transformátorové obvody se třemi vinutími a autotransformátory: a — schéma transformátoru se třemi vinutími; b — obvod autotransformátoru; c — ekvivalentní obvod transformátoru se třemi vinutími a autotransformátorem.

Pokud má vinutí transformátoru nastavitelný počet závitů, pak se jako výstup hlavního vinutí bere Ut.nom.

Transformátory se třemi vinutími (obr. 2, a) a autotransformátory (obr. 2, b) jsou charakterizovány hodnotami výkonových ztrát ΔРm = ΔРк. a zkratová napětí ir% pro každý pár vinutí:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

a

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

snížena na jmenovitý výkon transformátoru nebo autotransformátoru. Nominální výkon druhého se rovná jeho procházejícímu výkonu. Ekvivalentní obvod třívinutého transformátoru nebo autotransformátoru je na Obr. 2, v.

Výkonové ztráty a napětí nakrátko vztahující se k jednotlivým paprskům ekvivalentní hvězdy ekvivalentního obvodu se určují podle vzorců:

a

Aktivní a indukční odpor paprsků ekvivalentní hvězdy ekvivalentního obvodu se určí ze vzorců pro dvouvinuté transformátory, do kterých se nahradí hodnoty ztráty výkonu a napětí nakrátko pro odpovídající paprsek ekvivalentní hvězdy. ekvivalentního obvodu.