Рис.31. Электрическая схема трёхфазного автотрансформатора.
Третья обмотка автотрансформатора, соединённая треугольником (обмотка НН–низкого напряжения) используется для питания нагрузки, а в некоторых случаях для компенсации токов третьих гармоник.
Мощность обмотки НН не может быть больше Sтип. Номинальная мощность обмотки НН указывается в паспорте автотрансформатора.
Преимущества автотрансформатора перед трансформаторами той же мощности:
- меньший расход меди обмоток, стали магнитопровода, изоляции;
- меньшая масса, а значит меньшие габариты;
- меньшие потери мощности в обмотках и стали;
- меньше затрат на охлаждение.
Недостатки автотрансформаторов:
- необходимость глухого заземления, что приводит к увеличению токов однофазных КЗ;
- сложность регулирования напряжения;
- опасность атмосферных перенапряжений из-заэлектрической связи обмоток ВН и СН.
КПД трансформатора.
В идеальном случае мощность на входе трансформатора Р1 должна быть равна мощности Р2 на выходе трансформатора. Но в процессе работы трансформатора часть мощности теряется на нагрев:
|
|
1) РЭ = РЭ1 + РЭ2 = Рк в обмотках трансформатора, где:
РЭ1 =m×I12×r1 (потери в первичной обмотке),
РЭ2 = m×I22×r2 (потери во вторичной обмотке),
как видно из формул эти потери зависят от величины токов в обмотках; эти потери указываются в паспорте трансформатора как Рк (потери короткого замыкания);
2) РС= РГ + РВ.Т = Р0 или Рхх теряется в железе магнитопровода, эти потери указываются в паспорте трансформатора как Р0 или Рхх (потери холостого хода).
РВ.Т – потери на вихревые токи, с целью уменьшения этих потерьмагнитопровод набирают из листов электротехнической стали. Рг – потери на гистерезис (на перемагничивание железа магнитопровода).
Все потери в трансформаторе
где β = I2/I2НОМ= Р2/Р2НОМ – коэффициент нагрузки трансформатора
КПД трансформатора определяется по формуле η=Р2/Р1.
Где Р2 – мощность на выходе трансформатора, Р1 – мощность на входе трансформатора. Р1 = Р2 + ΣР,
Тогда η
Активная мощность на выходе трансформатора:
Тогда КПД трансформатора определится по формуле:
Значение коэффициента нагрузки соответствующее максимальному КПД
тогда значение максимального КПД определится по формуле:
График зависимости КПД трансформатора от нагрузки.