Схемы замещения и параметры двухобмоточных трансформаторов.

Ответ: Схема, в которой магнитная связь между обмотками заменена электрической называется схемой замещения трансформатора. Наиболее точной является Т-образная схема замещения.

Для удобства расчетов вместо Т-образной применяется упрощенная Г-образная схема замещения. Δ S x=ΔPx+jΔQx

Сопротивления, проводимости и потери ХХ определяют по паспортным характеристикам: Sн, Uвн, Uнн, ΔPк, ΔPх, Uк в % от Uн, Iх в % от Iн.

В схеме замещения трансформатора присутствуют продольные и поперечные элементы (Xт, Rт); (Gт, Bт). Xт, Rт – активное и индуктивное сопротивления трансформатора, обусловленные наличием потерь активной и реактивной мощности от тока нагрузки трансформатора. Gт, Bт – активная и реактивная проводимости, обусловленные наличием потерь активной мощности в сердечнике трансформатора на перемагничивание и вихревые токи и потерь реактивной мощности на намагничивание сердечника.

В схему включен идеальный трансформатор, не имеющий сопротивления, а показывающий наличие трансформации (повышение или понижение напряжения). Кт – коэффициент трансформации. Кт=Uвн/ Uнн

Параметры схемы замещения 2-хобмоточного трансформатора определяются по каталожным данным, составленным по результатам опыта ХХ и КЗ. Активные и реактивные сопротивления одной фазы определяют по результатам опыта КЗ. Коротким замыканием называется режим, при котором вторичную обмотку трансформатора замыкают накоротко, а к первичной обмотке подводят такое напряжение, при котором ток во вторичной обмотке будет равен номинальному. Это напряжение и будет Uк. Потери ΔРк приравнивают к потерям в меди.

В паспорте трансформатора указываются: Sном – номинальная мощность, МВА; Uвн, Uнн – номинальные напряжения обмоток ВН и НН, кВ; ΔРк – потери короткого замыкания, кВт; ΔРх – потери холостого хода, кВт; Uк – напряжение короткого замыкания, в % от номинального; Ix – ток холостого хода, в % от номинального.

При работе n одинаковых трансформаторов на подстанции параллельно, сопротивление уменьшается в n раз, а ΔSx увеличивается в n раз.

Z трэкв=Rт/n + jХт/n Δ S x=n·Δ S т

Rт = Xт =

Проводимости схемы замещения устанавливают из опыта ХХ трансформатора, в которой к первичной обмотке трансформатора подводится номинальное напряжение. При этом потери ХХ: ΔРх =G_Т·U_ВН² и ΔQх = В_Т·U_ВН². Откуда активная и реактивная проводимости: G_Т= ΔP_х/U_ВН² и B_Т= ΔQ_х/ U_ВН². Потери реактивной мощности на ХХ вычисляются через Ix: ΔQх=Sном·Iх%/100.

Наряду с обычными 2-хобмоточными трансформаторами применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой. Это разновидность 2-х обмоточных трансформаторов. В них обмотка НН состоит из 2-х параллельных ветвей НН1 и НН2, которые расположены симметрично по отношению к обмоткам ВН. Номинальные напряжения обмоток НН одинаковое, а суммарная мощность равна мощности обмотки ВН.

Достоинством трансформатора с расщеплённой обмоткой является увеличение реактивного сопротивления между ветвями, что позволяет ограничить ток КЗ на стороне НН.

При параллельном соединении обмоток трансформатора используется схема замещения обычного 2-хобмоточного трансформатора.

Паспортные данные трансформатора с расщепленной обмоткой такие же, как у 2-х обмоточного. По ним определяют Rт.общ и Хт.общ трансформатора.

В случае раздельной работы обмоток НН сопротивления обмоток Н1 и Н2 определяются по формулам:R_н1 = R_н2= 2·Rобщ; Хн1 = Хн2= 2Хобщ.