Силовые трансформаторы и автотрансформаторы

Сопротивление трансформатора определяется его напряжением короткого замыкания   u_k, %.

Примечание. Напряжением короткого замыкания трансформатора называется такое значение напряжения первичной обмотки в процентах от номинального при замкнутой накоротко вторичной обмотке, которое вызывает номинальный ток.

Для двухобмоточного трансформатора, если учитывается только реактивное сопротивление, то реактивность трансформатора в относительных (номинальных) величинах

; о.е. = u_k о.е.,

а в именованных

(7.23)

     

где U_н – номинальное напряжение ступени напряжения, относительно которой определяется сопротивление трансформатора, кВ; S_н – номинальная мощность трансформатора, МВА.

При расчете токов кз в системах электроснабжения напряжением до 1 кВ, получающих питание от трансформаторов мощностью 1000 кВА и ниже, используется полная схема замещения трансформатора. При этом его реактивность определятся

(7.24)

       

где u_k – напряжение короткого замыкания в процентах; R_тр – активное сопротивление трансформатора в о.е. при номинальных условиях, определяемое по формуле

(7.25)

                                                                                            

В (7.25) - активные потери в обмотках трансформатора при кз, кВт; - номинальная мощность трансформатора, МВА.

Реактивное и активное сопротивления ветви намагничивания в Омах определяются по формулам:

где I_xx – ток холостого хода, %, ΔР_хх – потери холостого хода трансформатора, кВт.

Примечание. В системе Matlab, применяемой в расчетах, используется только полная схема замещения трансформатора, в том числе с учетом сопротивлений ветви намагничивания трансформатора.

Схема замещения трех обмоточного трансформатора и автотрансформатора, имеющего обмотку низшего напряжения, двух обмоточного трансформатора, с обмоткой низшего напряжения, расщепленной на две ветви, представляет собой трех лучевую звезду (табл. 7.1.).                                                                                         

 

Таблица 7.1.

Схемы замещения трансформаторов, автотрансформаторов

Наименование	Исходная схема	Схема замещения	Расчетные выражения
Трех обмоточный трансформатор			Х В = 0,005(u кВ-Н + u кВ-С - u кС-Н) Х С = 0,005(u кВ-С + u кС-Н - u кВ-Н) Х Н = 0,005(u кВ-Н + u кС-Н - u кВ-С)
Автотрансформатор			ХВ = 0,005(uкВ-Н + uкВ-С - uкС-Н) ХС = 0,005(uкВ-С + uкС-Н - uкВ-Н) ХН = 0,005(uкВ-Н + uкС-Н - uкВ-С)

В графе «расчетные выражения» табл. 7.1 приведены сопротивления схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов в относительных (номинальных) единицах.

Активные сопротивления отдельных обмоток трех обмоточных трансформаторов и ветвей схемы замещения автотрансформаторов, имеющих обмотку низшего напряжения, определяются по формулам

Примечание. Как правило, для трех обмоточного трансформатора или автотрансформатора, имеющего обмотку низшего напряжения, известно только значение D Р_кз для какой-либо одной пары обмоток. Чтобы определить активные сопротивления других обмоток нужно по формуле (7.25) определить суммарное активное сопротивление соответствующей пары обмоток, найти отношение X/R этих обмоток и принять отношение X/R одинаковым для всех обмоток. По вычисленному реактивному сопротивлению в соответствии с табл. 7.1 определить активное сопротивление обмотки, используя отношение X/R.