Upori, prevodnosti in ekvivalentna vezja transformatorjev in avtotransformatorjev

Transformator z dvema navitjema je lahko predstavljen z enakovrednim vezjem v obliki črke T (slika 1, a), kjer sta rt in xt aktivna in induktivna upornost navitij, gt je aktivna prevodnost zaradi izgube aktivne moči v transformatorju jeklo, bt je induktivna prevodnost zaradi magnetizirajočega toka ...

Prevodni tok transformatorja je zelo majhen (približno nekaj odstotkov njegovega nazivnega toka), zato se pri izračunu električnih omrežij regionalnega pomena običajno uporablja ekvivalentno vezje s transformatorjem v obliki črke L, v katerem prevodnost se doda na sponke navitja primarnega transformatorja (slika 1, b) - na visokonapetostno navitje za padajoče transformatorje in na nizkonapetostno navitje za povečevalne transformatorje. Uporaba sheme v obliki črke L poenostavlja izračune električnih omrežij.

riž. 1.Enakovredna vezja transformatorja z dvema navitjema: vezje v obliki črke a; b - shema v obliki črke G; c - poenostavljena shema v obliki črke L za izračun regionalnih omrežij; d — poenostavljena shema za izračun lokalnih omrežij in za približni izračun regionalnih omrežij.

Izračun je še enostavnejši, če prevodnost transformatorja nadomestimo s konstantno obremenitvijo (slika 1, c), ki je enaka moči transformatorja v prostem teku:

Tukaj ΔPCT - izgube moči v jeklu, ki so enake izgubam med delovanjem transformatorja v prostem teku, in ΔQST - magnetna moč transformatorja, ki je enaka:

kjer je Ix.x % tok brez obremenitve transformatorja kot odstotek njegovega nazivnega toka; Snom.tr — nazivna moč transformatorja.

Za lokalna omrežja n se pri približnih izračunih regionalnih omrežij običajno upoštevata le aktivna in induktivna upornost transformatorjev (slika 1, d).

Aktivna upornost navitij dvonavitnega transformatorja je določena z znanimi izgubami moči v bakru (v navitjih) transformatorja ΔPm kW pri njegovi nazivni obremenitvi:

kje

V praktičnih izračunih se predpostavlja, da so izgube moči v bakru (v navitjih) transformatorja pri njegovi nazivni obremenitvi enake izgubam v kratkem stiku pri nazivnem toku transformatorja, tj. ΔPm ≈ ΔPk.

Če poznamo napetost kratkega stika uk% transformatorja, ki je številčno enaka padcu napetosti v njegovih navitjih pri nazivni obremenitvi, izraženi kot odstotek njegove nazivne napetosti, tj.

lahko določimo impedanco navitij transformatorja

in nato induktivni upor navitij transformatorja

Za velike transformatorje z zelo nizkim uporom je induktivni upor običajno podan z naslednjim približnim pogojem:

Pri uporabi formul za izračun je treba upoštevati, da je mogoče upornost navitij transformatorja določiti pri nazivni napetosti primarnega in sekundarnega navitja. V praktičnih izračunih je bolj priročno določiti rt in xt pri nazivni napetosti navitja, za katerega se izračuna.

riž. 2 ... Transformatorska vezja s tremi navitji in avtotransformatorji: a — diagram transformatorja s tremi navitji; b - avtotransformatorsko vezje; c - ekvivalentno vezje transformatorja s tremi navitji in avtotransformatorjem.

Če ima navitje transformatorja nastavljivo število obratov, se Ut.nom vzame kot izhod glavnega navitja.

Transformatorji s tremi navitji (slika 2, a) in avtotransformatorji (slika 2, b) so označeni z vrednostmi izgub moči ΔРm = ΔРк. in napetosti kratkega stika ir% za vsak par navitij:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

in

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

zmanjšana na nazivno moč transformatorja ali avtotransformatorja. Nazivna moč slednjega je enaka njegovi prehodni moči. Enakovredno vezje transformatorja s tremi navitji ali avtotransformatorja je prikazano na sl. 2, v.

Izgube moči in napetost kratkega stika, ki se nanašajo na posamezne žarke ekvivalentne zvezde ekvivalentnega vezja, se določijo s formulami:

in

Aktivni in induktivni upor žarkov ekvivalentne zvezde ekvivalentnega vezja se določi iz formul za transformatorje z dvema navitjema, pri čemer se vanje nadomestijo vrednosti izgube moči in napetosti kratkega stika za ustrezni žarek ekvivalentne zvezde ekvivalentnega vezja.