Лекция №3

Схемы замещения трансформаторов

На ПС применяют двух, трехобмоточные трансформаторы, а также АТ.

1) Двухобмоточный трансформатор условно обозначается так:

Первичная обмотка со вторичной имеет только магнитную связь.

Имеет две обмотки и связывает сети двух напряжений.

2) Трехобмоточный трансформатор связывает сети 3-х напряжений, и обозначается:

3) Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой НН.U_нн1=U_нн2: U_нн1^_U_нн2 – 6,10кВ обозначается:

Трансформаторы выполняются либо трехфазными, либо однофазными (три однофазных трансформатора на ПС составляют одну трехфазную трансформаторную группу).

Двухобмоточный трансформатор

Влияние трансформаторов на режим работы системы учитывается с помощью схемы замещения (Г-образной). Такая схема замещения (Г-образная) для одной фазы двухобмоточного трансформатора показана на рис.1,

где r_Т=r₁+r^I₂ – сумма активного сопротивления первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) активного сопротивления вторичной обмотки;

х_Т=х₁+х^I₂ – сумма индуктивного сопротивления рассеяния первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) индуктивного сопротивления вторичной обмотки.

r_Т и х_Т называют активным и индуктивным сопротивлениями трансформатора.

Проводимости g_Т и в_Т, определяют активную и реактивную слагающие намагничивающего тока трансформатора I_.

Активная составляющая этого тока обусловлена потерями мощности в стали трансформатора, а реактивная определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток трансформатора.

В схему включен идеальный трансформатор, не имеющий сопротивлений и магнитных потоков рассеяния. Соотношение напряжений на его зажимах постоянно и определяется коэффициентом трансформации реального трансформатора в режиме холостого хода.

Обычно идеальный трансформатор в схемах замещения опускается, и расчеты выполняются к приведенным величинам вторичного напряжения U^I₂ и тока I^I₂ (см. рис.2 упрощенная схема замещения).

ПриU220кВ ветви намагничивания учитываются в виде дополнительной нагрузки потери мощности в стали трансформатора или потери холостого хода.

где Р_хх+jQ_хх – потери мощности в стали или потери х.х.

Опыт холостого хода

Проводимости ветви намагничивания определяются результатами опыта х.х. В этом опыте размыкается вторичная обмотка, а к первичной подводится номинальное напряжение. Ток в продольной части схемы замещения равен нулю, а к поперечной приложено Uном. Трансформатор потребляет в этом режиме только мощность, равную потерям холостого хода.

Как следует из схемы замещения, ток и мощность, потребляемая трансформатором в этом режиме, определяется параметрами цепи намагничивания

_ххU²_номg_Т

Q_xxU²_номв_Т, откуда

g_Т=;в_Т=.

Намагничивающая мощность Q_ххобычно принимается равной полной мощности х.х. трансформатораS_ххв виду малости потерь активной мощности_ххв сравнении сQ_хх.

Q_ххS_ххI_илиI_xx

Мощность S_ххв относительных единицах равна току холостого хода в процентах, который указывается в каталожных данных.

I_=

Проводимости g_Тив_Тсхемы замещения трансформатора определяются по результатамопыта х.х., в котором при разомкнутой вторичной обмотке к первичной обмотке трансформатора подводиться номинальное напряжение.

Для каждого трансформатора известны следующие параметры (каталожные данные) к ним относятся:

Потери к.з. Р_к.з., [кВт];

Потери х.х. Р_хх, [кВт];

Напряжение короткого замыкания U_к, %;

Ток холостого хода I_xx=I_, %.

Они позволяют определить все сопротивления и проводимости схемы замещения и вычислить потери активной и реактивной мощности в нем (стр.64 Идельчик).