1.1.4 Побудова векторної діаграми

Будуємо векторну діаграму.

Векторна діаграма будується на основі рівнянь напруг і струмів обмоток трансформатора:

Розраховуємо спади напруг на опорах обмоток:

• активні

(1.26)

(В).

• реактивні

(1.27)

(В).

Векторна діаграма приведена на рисунку 1.2.

Рисунок 1.2 – Векторна діаграма трансформатора при активно-індуктивному

навантаженні

1.2 Дослідження паралельної роботи трансформаторів

1.2.1 Трансформатори з різними коефіцієнтами трансформації і одноковими напругами короткого замикання

Розглянемо два трансформатора з однаковими потужностями, але різним коефіцієнтами трансформації та однаковими напругами короткого замикання .

Обидва трансформатори живляться від однієї мережі, тому номінальні фазні напруги обох трансформаторів однакові.

(В).

За умовою один трансформатор (будемо вважати перший) ввімкнений на відгалуження –5%. При цьому зменшується на 5% число витків первинної обмотки (обмотки ВН), а вторинна напруга збільшується на 5%, тобто:

_, (1.28)

де – величина відпайки на котру ввімкнено трансформатор,%,

(В).

Коефіцієнти трансформації першого та другого трансформатора:

(1.29)

(1.30)

Оскільки

_{То перевантажений перший трансформатор}

Визначаємо різницю коефіцієнтів трансформації:

(1.31)

Обчислюємо середній коефіцієнт трансформації:

_, (1.32)

Різниця коефіцієнтів трансформації, виражена в відсотках від :

_, (1.33)

Під дією різниці вторинних напруг по вторинним обмоткам обох трансформаторів буде протікати струм зрівноваження котрий визначається як:

(1.34)

(А).

Так як , то при номінальному навантаженні перший трансформатор буде перевантаженим за рахунок струму зрівноваження.

Оскільки перевантажувати трансформатори не можна, то потрібно при визначенні результуючих струмів, які протікають по вторинних обмотках трансформаторів, виходити з того, що результуючий вторинний струм перевантаженого трансформатора не повинен перевищувати його номінального значення, тобто потрібно прийняти _.

Струм який перевантажений трансформатор віддає в навантаження, визначається з рівняння:

(1.35)

Приймаємо А.

Напруга на шинах навантаження за рахунок дії струму зрівноваження дорівнює середньому значенню:[1]

_, (1.36)

(В).

Струми, що віддаються обома трансформаторами в навантаження, однакові по значенню А.

Тоді результуючий струм вторинної обмотки другого трансформатора:

(1.37)

(А).

Степінь навантаження трансформаторів результуючими струмами:

(1.38)

(1.39)

При паралельній роботі трансформаторів, що мають різні напруги короткого замикання, їх струми навантаження розподіляються обернено пропорційно напругам короткого замикання і прямо пропорційно їх номінальним потужностям.

Таким чином, при номінальному навантаженні першого трансформатора, другий трансформатор являється значно недовантажений і встановлена потужність Вт не може бути передана в навантаження.

Сумарна потужність, що віддається в трансформаторами в навантаження:

_, (1.40)

,(ВА).

Отже залишається невикористана потужність:

(1.41)

(ВА).

Що складає:

_, (1.42)

%.