13. Переходные процессы трансформаторов. Перенапряжения в трансформаторах.

Перенапряжения в трансформаторах возникают:

-При атмосферных явлениях (удары молнии, явления электромагнитной индукции при разряде облаков), превышающие номинальные напряжения в 10-12 раз,

-При процессах аварийного характера (КЗ, АПВ), превышающие номинальные напряжения в 7-8 раз,

-При коммутационных процессах (включение, отключение и пр.), превышающие номинальные напряжения в 2-5 раз.

Механизм возникновения перенапряжений рассмотрим на схеме замещения простейшего трансформатора с обмоткой АХ, соединенной с воздушной ЛЭП, на входной зажим А которой со скоростью света С= 300 тыс.км/с набегает волна перенапряжения с очень крутым фронтом. Время набегания фронта волны - всего 0,1 мкс. Она наводит в обмотке большую ЭДС высокой частоты. Индуктивные сопротивления трансформатора резко возрастают и индуктивные токи не имеют существенного значения. Основную роль играют емкости между катушками С_К и емкости катушек на землю С_З и емкостные токи.

При набегании волны перенапряжения на входной зажим трансформатора заряжаются емкости. При действии только емкостей относительно земли заряжается только первый конденсатор С_З и вся волна перенапряжения приходится на первую катушку, ближайшую к входному зажиму. Ее величина равна отрезку АО при заземленной и при изолированной нейтрали (рис.1.7.7). При действии только емкостей С_К зарядный ток проходит через все последовательно соединенные конденсатора С_К и волна перенапряжения

равномерно распределяется между всеми катушками (прямая АВ). Причем при изолированной нейтрали все катушки оказываются под полным напряжением. В действительности, при действии всех емкостей кривая распределения волны занимает промежуточное положение АdВ, при котором наибольшая величина перенапряжения приходится на катушки, ближайшие к входному зажиму.

14. Трансформаторы специального назначения. Трехобмоточный трансформатор.

Трехобмоточные трансформаторы выпускаются трехфазными и однофазными. ГОСТ допускает группы соединения Yо/Yо/∆-0-11 и Yо/∆/∆-11-11

Параметры трехобмоточного трансформатора определяются из трех опытов КЗ и трех опытов ХХ. На основании опытов составляется система уравнений для определения параметров трансформатора. Трансформатор характеризуется тремя значениями коэффициента трансформации, тремя значениями тока ХХ, тремя значениями мощности ХХ, тремя значениями мощности КЗ, тремя значениями напряжения КЗ.

15. Трансформаторы специального назначения. Автотрансформатор.

Автотрансформатор отличается от обычного трансформатора наличием электрической связи между обмотками.

Соотношение между токами обмоток автотрансформатора установим на основании известных соотношений

Ток в общей части обмотки автотрансформатора меньше тока вторичной обмотки обычного трансформатора в раз.

Полная (внешняя или проходная) мощность от первичной обмотки ко вторичной в автотрансформаторе передается электромагнитным (электромагнитная, внутренняя, расчетная мощность) и электрическим (электрическая мощность) путями.

Размеры автотрансформатора зависят только от мощности, передаваемой электромагнитным путем. Поскольку ток на общем участке обмотки Аа меньше тока вторичной обмотки обычного трансформатора в раз, во столько же раз меньше сечение и расход меди. Поэтому автотрансформатор имеет меньшие размеры и стоимость, чем обычный трансформатор. Сопротивление автотрансформатора, однако, меньше, и это является причиной увеличения ТКЗ. Автотрансформатор отличается большим расходом электроизоляционных материалов.