Векторні діаграми трансформатора
Для активно-індуктивного навантаження:
;
Послідовність побудови векторної діаграми
Спрощена векторна діаграма при активно індуктивному навантаженні.
Відповідає спрощеній схемі заміщення трансформатора.
Енергетичні діаграми трансформатора
Перетворення активної енергії
,
,
- втрати в первинній обмотці.
-
втрати магнітні.
-
магнітні втрати в сердечнику.
-
втрати у вторинній обмотці.
;
Перетворення реактивної енергії відбувається відповідно до діаграми:
-
втрати на створення первинного поля
розсіювання.
-
втрати на створення поля.
;
При активно - ємкісному навантаженню, і якщо і, то реактивна енергія передається з вторинного ланцюга в первинний. При і потужність споживана з первинного і вторинного ланцюгів йдуть на намагнічення.
Зміна напруги трансформатора
Зміною напруги трансформатора називається арифметична різниця між вторинною напругою транформатора при х.х. і номінальному струмі навантаження, коли =const, =const.
Формула зміни напруги трансформатора виводиться із спрощеної векторної діаграми трансформатора. Користуються такою наближеною формулою:
;
Залежність
зміни напруги трансформатора від
характеру навантаження.
Регулювання напруги трансформатора
Коливання навантаження трансформатора викликають коливання вторинної напруги. Виникає необхідність регулювання напруги трансформатора шляхом зміни коефіцієнта трансформації . Для цього обмотки трансформатора виконуються з відгалуженнями і проводиться перемикання цих відгалужень за допомогою відповідного перемикаючого пристрою.
Перемикання відгалужень обмотки може проводиться при відключенні трансформатора від мережі або без відключення, під навантаженням. При перемиканні під навантаженням додатково використовуються токоограничивающие реактивні або активні опори.
К.П.Д. Трансформатора
Сумарні втрати в трансформаторі:
,
х.х. к.з.
де ;
Корисна потужність трансформатора:
;
К.п.д.
Максимальне значення має при, тобто при
;
Паралельна робота трансформаторів
Паралельна робота трансформаторів необхідна для:
забезпечення резервування при аварії;
зменшення втрат енергії в період малих навантажень при відключенні частини паралельних трансформаторів.
Для забезпечення якнайкращих умов паралельної роботи трансформаторів треба, щоб загальне навантаження розподілялося між паралельно працюючими трансформаторами пропорційно їх номінальним потужностям. Це можливо при:
однакових групах з'єднань обмоток;
рівній первинній і вторинній номінальній напрузі;
рівній напрузі к.з.
Приклад по п. 1: паралельно включені трансформатори Y/( - 11 і Y/Y – 0 (однакові і ) . У замкнутому контурі діє різниця э.д.с.
;
Зрівняльний струм:
;
!
(це
).
Це рівносильно к.з.
Паралельне включення трансформаторів з різними групами неприпустимо!
Відносно відмінності коефіцієнтів трансформації по
ГОСТ 11677 – 65 в загальному випадку допускається не більше 0,5 %, а з - на 1,0. Це для паралельної роботи трансформаторів.
Відносні навантаження трансформаторів назад пропорційні їх напрузі к.з.
,
Тому, якщо рівні, то рівні і навантаження.