2.2. Вибір автотрансформаторів

В автотрансформаторах наявний гальванічний зв’язок між обмотками високої та середньої напруги (фактично обмотка середньої напруги є частиною обмотки високої напруги). Автотрансформатори мають ряд переваг у порівнянні зі звичайними трансформаторами: зменшені маса та габарити, значно нижчі витрати матеріалів на виготовлення, нижчі рівні електричних втрат і підвищений коефіцієнт корисної дії, кращі умови охолодження обмоток.

С хема однофазного двообмоткового автотрансформатора зображена на рис. 2.5.

Повна потужність, що передається автотрансформатором з первинної мережі у вторинну називається прохідною.

(2.22)

Потужність, яка передається магнітним шляхом із первинної обмотки у вторинну називається трансформаторною.

(2.23)

Потужність, яка передається із первинної обмотки у вторинну за рахунок їх гальванічного зв’язку, без трансформації, називається електричною.

(2.24)

В нормальному режимі прохідна потужність є номінальною потужністю автотрансформатора , а трансформаторна потужність – типовою потужністю .

Розміри магнітопроводу, його маса визначаються трансформаторною (типовою) потужністю, яка складає лише частину номінальної потужності

, (2.25)

де - коефіцієнт вигідності або типової потужності.

Обмотки та магнітопровід автотрансформатора розраховуються на типову потужність, яку іноді називають розрахунковою потужністю. Яка б потужність не підводилась до виводів В та С, не допускається завантажувати послідовну та спільну обмотки більше ніж на типову потужність. Це дуже важливо при розгляді комбінованих режимів роботи автотрансформатора. Такі режими виникають, коли є третя обмотка, що зв’язана з автотрансформаторними обмотками лише магнітним шляхом.

Третя обмотка автотрансформатора (обмотка НН) використовується для живлення навантаження, для приєднання джерел активної або реактивної потужності, а в деяких випадках служить для компенсації струмів третіх гармонік. Потужність обмотки НН також не повинна перевищувати типової потужності.

2.2.1. Режими роботи автотрансформаторів

2.2.1.1. Автотрансформаторні режими

Можлива передача номінальної потужності з обмотки ВН в обмотку СН або навпаки. Розподіл струмів в обмотках для автотрансформаторних режимів поданий на рис. 2.6.

В обох режимах в спільній обмотці протікає різниця струмів , а тому послідовна та спільна обмотки завантажені типовою потужністю, що є допустимим.

2.2.1.2. Трансформаторні режими

В трансформаторних режимах (рис. 2.7.) можлива передача потужності з обмотки НН в обмотку СН або ВН, причому обмотку НН можна завантажити не більше ніж на типову потужність.

Умова допустимості режиму ННВН або ННСН

. (2.26)

Якщо відбувається трансформація з НН в СН, то спільна обмотка завантажена такою ж потужністю і додаткова передача потужності з ВН в СН неможлива, хоча послідовна обмотка не завантажена.

В трансформаторному режимі передачі потужності з НН в ВН спільна та послідовна обмотки завантажені не повністю

, (2.27)

т ому з обмотки СН в ВН можна додатково передати деяку потужність.