Transzformátorok és autotranszformátorok ellenállásai, vezetőképességei és egyenértékű áramkörei
A két tekercses transzformátor egy T alakú ekvivalens áramkörrel ábrázolható (1. ábra, a), ahol rt és xt a tekercsek aktív és induktív ellenállása, gt a transzformátor aktív teljesítményvesztesége miatti aktív vezetőképesség acél, bt a mágnesező áram miatti induktív vezetés...
A transzformátor vezetési árama nagyon kicsi (a névleges áramának néhány százaléka), ezért a regionális jelentőségű elektromos hálózatok kiszámításakor általában egy L alakú transzformátorral egyenértékű áramkört használnak, amelyben a vezetés hozzáadódik a primer transzformátor tekercsének kapcsaihoz (1. ábra, b) - a nagyfeszültségű tekercshez a lelépő transzformátorok és az alacsony feszültségű tekercsekhez a fokozó transzformátorok esetében. Az L-alakú séma használata leegyszerűsíti az elektromos hálózatok számításait.
Rizs. 1.Két tekercses transzformátor egyenértékű áramkörei: a-T alakú áramkör; b — G-alakú séma; c — egyszerűsített L alakú séma a regionális hálózatok kiszámításához; d – a helyi hálózatok és a regionális hálózatok hozzávetőleges kiszámításának egyszerűsített sémája.
A számítás még egyszerűbb, ha a transzformátor vezetőképességét a transzformátor üresjárati teljesítményével megegyező állandó terheléssel helyettesítjük (1. ábra, c):
Itt ΔPCT – az acél teljesítményvesztesége megegyezik a transzformátor terhelés nélküli működése közbeni veszteségekkel, és ΔQST – a transzformátor mágnesezési teljesítménye:
ahol Ix.x% a transzformátor üresjárati árama a névleges áram százalékában; Snom.tr — a transzformátor névleges teljesítménye.
Az n helyi hálózatok esetében a regionális hálózatok hozzávetőleges számításainál általában csak a transzformátorok aktív és induktív ellenállását veszik figyelembe (1. ábra, d).
A kéttekercses transzformátor tekercseinek aktív ellenállását a ΔPm kW transzformátor névleges terhelése mellett a rézben (a tekercsekben) ismert teljesítményveszteségek határozzák meg:
ahol
A gyakorlati számításokban azt feltételezzük, hogy a transzformátor névleges terhelésénél a rézben (a tekercsekben) bekövetkező teljesítményveszteség megegyezik a transzformátor névleges áramánál jelentkező rövidzárlati veszteséggel, azaz. ΔPm ≈ ΔPk.
Ismerve a transzformátor uk% zárlati feszültségét, számszerűen megegyezik a tekercseinek névleges terhelés melletti feszültségesésével, a névleges feszültségének százalékában kifejezve, azaz.
a transzformátor tekercseinek impedanciája meghatározható
majd a transzformátor tekercseinek induktív ellenállását
A nagyon kis ellenállású nagy transzformátorok esetében az induktív ellenállást általában a következő közelítő feltétellel adják meg:
A számítási képletek használatakor szem előtt kell tartani, hogy a transzformátor tekercseinek ellenállása mind a primer, mind a szekunder tekercseinek névleges feszültségén meghatározható. A gyakorlati számításokban kényelmesebb az rt és xt meghatározása annak a tekercsnek a névleges feszültségén, amelyre a számítás készül.
Rizs. 2... Három tekercses transzformátor áramkörök és autotranszformátorok: a — három tekercses transzformátor diagramja; b — autotranszformátor áramkör; c — egy transzformátor egyenértékű áramköre három tekercssel és egy autotranszformátorral.
Ha a transzformátor tekercsének fordulatszáma állítható, akkor az Ut.nom a fő tekercs kimenete.
A három tekercses transzformátorokat (2. ábra, a) és az autotranszformátorokat (2. ábra, b) a teljesítményveszteség értékei ΔРm = ΔРк jellemzik. és rövidzárlati feszültségek ir% minden tekercspárra:
ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n
és
ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,
a transzformátor vagy autotranszformátor névleges teljesítményére csökkentve. Ez utóbbi névleges ereje megegyezik az áthaladó erejével. A három tekercses transzformátor vagy autotranszformátor egyenértékű áramköre az ábrán látható. 2, v.
Egy ekvivalens áramkör ekvivalens csillagának egyes sugaraihoz tartozó teljesítményveszteségeket és rövidzárlati feszültséget a következő képletek határozzák meg:
és
Az ekvivalens áramkör ekvivalens csillagának sugarainak aktív és induktív ellenállását a két tekercses transzformátorok képletei határozzák meg, behelyettesítve az ekvivalens csillag megfelelő sugarának teljesítményveszteség és rövidzárlati feszültség értékeit. az egyenértékű áramkörből.