Отпори, проводљивости и еквивалентна кола трансформатора и аутотрансформатора

Трансформатор са два намотаја може се представити еквивалентним колом у облику слова Т (слика 1, а), где су рт и кт активни и индуктивни отпор намотаја, гт је активна проводљивост услед губитка активне снаге у трансформатору. челика, бт је индуктивна проводљивост због струје магнетизирања...

Струја у проводљивости трансформатора је веома мала (реда неколико процената његове називне струје), стога се при прорачуну електричних мрежа регионалног значаја обично користи еквивалентно коло са трансформатором у облику слова Л, у коме провод се додаје на стезаљке примарног намотаја трансформатора (слика 1, б) - на намотај високог напона за опадајуће трансформаторе и на нисконапонски намотај за појачане трансформаторе. Употреба шеме у облику слова Л поједностављује прорачуне електричних мрежа.

Пиринач. 1.Еквивалентна кола трансформатора са два намотаја: коло у облику слова а; б — шема у облику слова Г; ц — поједностављена шема у облику слова Л за прорачун регионалних мрежа; д — упрошћена шема за прорачун локалних мрежа и за приближни прорачун регионалних мрежа.

Прорачун је још једноставнији ако се проводљивост трансформатора замени константним оптерећењем (слика 1, ц) једнаким снази трансформатора без оптерећења:

Овде ΔПЦТ — губици снаге у челику једнаки губицима током рада трансформатора без оптерећења, а ΔКСТ — снага магнетизирања трансформатора једнака:

где је Ик.к% струја празног хода трансформатора као проценат његове називне струје; Сном.тр — називна снага трансформатора.

За локалне мреже н, у приближним прорачунима регионалних мрежа обично се узимају у обзир само активни и индуктивни отпори трансформатора (сл. 1, д).

Активни отпор намотаја трансформатора са два намотаја одређен је познатим губицима снаге у бакру (у намотајима) трансформатора ΔПм кВ при његовом називном оптерећењу:

где

У практичним прорачунима се претпоставља да су губици снаге у бакру (у намотајима) трансформатора при његовом називном оптерећењу једнаки губицима кратког споја при називној струји трансформатора, тј. ΔПм ≈ ΔПк.

Познавајући напон кратког споја ук% трансформатора, нумерички једнак паду напона у његовим намотајима при називном оптерећењу, изражен у процентима његовог називног напона, тј.

може се одредити импеданса намотаја трансформатора

а затим индуктивни отпор намотаја трансформатора

За велике трансформаторе са веома малим отпором, индуктивни отпор се обично даје следећим приближним условом:

Приликом употребе прорачунских формула, треба имати на уму да се отпори намотаја трансформатора могу одредити на називном напону и његових примарних и секундарних намотаја. У практичним прорачунима погодније је одредити рт и кт на називном напону намотаја за који се врши прорачун.

Пиринач. 2... Трансформаторска кола са три намотаја и аутотрансформатори: а — шема трансформатора са три намотаја; б — аутотрансформаторско коло; в — еквивалентно коло трансформатора са три намотаја и аутотрансформатором.

Ако намотај трансформатора има подесиви број окрета, онда се Ут.ном узима као излаз главног намотаја.

Трансформатори са три намотаја (слика 2, а) и аутотрансформатори (слика 2, б) карактеришу вредности губитака снаге ΔРм = ΔРк. и напони кратког споја ир% за сваки пар намотаја:

ΔПк. ц-с, ΔПк. вн, ΔПк. с-н

и

ик.в-с, ℅, ик.в-н, ℅, ик. с-н, ℅,

сведено на називну снагу трансформатора или аутотрансформатора. Номинална снага овог другог је једнака његовој пролазној снази. Еквивалентно коло трансформатора са три намотаја или аутотрансформатора приказано је на сл. 2, в.

Губици снаге и напон кратког споја који се односе на појединачне зраке еквивалентне звезде еквивалентног кола одређују се формулама:

и

Активни и индуктивни отпор зрака еквивалентне звезде еквивалентног кола одређују се из формула за трансформаторе са два намотаја, замењујући у њих вредности губитка снаге и напона кратког споја за одговарајући зрак еквивалентне звезде еквивалентног кола.