58. Автотрансформаторы Эл.Ст. И п/с

В трехобмоточном автотрансформаторе об­мотки ВН и СН электрически связаны между собой и поэтому в нем лишь часть энергии передается электро­магнитным путем. Часть обмотки АМ называется (после­довательной обмоткой, а часть ОМ—'Общей. Три фазы обмоток ВН и СН соединяются в звезду с заземленной нейтралью, а три фазы обмотки НН для создания более благоприятных условий намагничивания магнитопрово-да замыкания третьих гармоник тока и компенсации токов нулевой последовательности соединяются в треугольник. Ввод высокого напряжения в середине обмотки ВН облегчает выполнение изоляции этой обмотки от сердечника.

К обмотке низшего напряжения автотрансформатора подключаются либо турбогенераторы, либо шины или резервные трансформаторы СН. В эксплуатации воз­можны случаи работы автотрансформаторов как в по­вышающем, так и в понижающем режимах.

Номинальная (проходная) мощность автотрансфор­матора определяется подведенным к обмотке ВН напря­жением

Проходная мощность автотрансформатора показы­вает, на какую мощность пришлось бы изготовить транс­форматор, чтобы заменить им автотрансформатор.

Расчетные мощности последовательной, общей об­мотки и обмотки низшего напряжения автотрансформа­тора оказываются менше, чем проходная мощность: последовательной обмотки. Мощность называется типовой или расчетной мощностью и (представляет собой элек­тромагнитную мощность автотрансформатора.

Автотрансформатор представляет со­бой многообмоточный трансформатор, у которого две обмотки связаны электри­чески. В энергосистемах применение по­лучили трехобмоточные автотрансфор­маторы — трехфазные и группы из одно­фазных. Их широко используют по сооб­ражениям экономического порядка вместо обычных трансформаторов для соединения эффективно-заземленных се­тей с напряжением 110 кВ и выше при отношении номинальных напряжений, не превышающем 3 — 4.

Обмотки трехфаз­ных автотрансформаторов (групп из 3 однофазных автотрансформато­ров соединяют в звезду с заземленной нейтралью.

Последовательную и общую обмотки можно рассматривать как первичную и вторичную обмотки автотрансформатора.

В отличие от трансформатора, где вся мощность с первичной стороны передается на вто­ричную сторону магнитным полем, в автотрансформаторе часть мощности передается непо­средственно без трансформации, через контактную связь между последовательной и общей обмотками. Назовем полную мощность, передаваемую с первичной стороны автотрансфор­матора на вторичную, проходной, а мощность, передаваемую магнитным полем,— транс­форматорной.

Преимущества автотрансформато­ров перед трансформаторами той же проходной мощ­ности заключаются в следующем:

1. Для изготовления автотрансформа­тора требуется меньше меди, стали и изоляционных материалов, поэтому стоимость автотрансформатора меньше;

2. Потери мощности в автотрансформаторе меньше, а кпд выше.

3. Габариты автотрансформатора меньше, что позволяет строить его с большей проходной мощностью и облегчает транспорт.

Перечисленные преимущества тем заметнее, чем меньше раз­ность высшего и среднего напряжений.

Недостатки автотрансформаторов заключаются в относительно низком напряжении КЗ и связанных с этим больших токах КЗ и электродинамических силах в обмотках при КЗ. Для устранения этого недостатка приходится увеличивать сопротивление рассеяния путем уменьшения диаметра стержней и увели­чения промежутков между обмотками несмотря на то, что увеличение полей рассеяния приводит к увеличению потерь мощности и местных на­гревов.

Недостатком автотрансформаторов является также изменение напряжений проводов от­носительно земли в сети среднего напряжения при замыкании на землю в сети высшего на­пряжения, кото­рое тем больше, чем больше отношение U_в/U_с. В незаземленной системе эти на­пряжения достигают недопустимых зна­чений. Поэтому для соеди­нения незаземленных сетей (частей энергосистемы) автотрансформа­торы непригодны. В эф­фективно заземленных сетях эта опасность не возникает.

Перенапряжения, возникающие в сети высшего напряжения, вызывают на выво­дах сред­него напряжения автотрансфор­маторов более значительные перенапря­жения, чем у транс­форматоров. Это учи­тывают при конструировании изоляции автотрансформаторов. Кроме того, со стороны высшего и среднего напряжений автотрансформаторы защищают раз­рядни­ками. Последние должны быть присоединены (без разъединителей) меж­ду автотрансформа­тором и ближайшим разъединителем, с тем чтобы разрядники оставались включенными при отключе­нии автотрансформатора с одной из сто­рон.