Резервни вериги за трансформатори при изчисляване на електрически мрежи

По естеството на решаваните задачи изчисленията на електрическите мрежи са разделени на две части:

1. Изчисления на мрежовите режими. Това са изчисления на напрежения в възлови точки, токове и мощности в линии и трансформатори на определени интервали.

2. Изчисления на избора на параметри. Това са изчисления на избора на напрежения, параметри на линии, трансформатори, компенсиращи и други устройства.

За да направите горните изчисления, първо трябва да знаете еквивалентните схеми, съпротивлението и проводимостта на електропроводите и трансформаторите.

При изчисленията на електрическите мрежи, като се вземат предвид трансформаторите, вместо Т-образната еквивалентна схема, известна от курса на електротехниката, обикновено се използва най-простата L-образна еквивалентна верига, което значително опростява изчисленията и не причинява значителни грешки . Такава еквивалентна схема е показана на фиг. 1.

Ориз. 1. L-образна еквивалентна схема на трансформатора

Основните параметри на еквивалентната верига на една фаза на трансформатора са активното съпротивление RT, реактивност HT, активна проводимост GT и реактивна проводимост BT. Реактивната проводимост на VT има индуктивен характер. Тези параметри липсват в референтната литература. Те се определят експериментално според паспортни данни: загуби без товар ∆РХ, загуби на късо съединение DРК, напрежение на късо съединение UK% и ток на празен ход i0%.

За трансформатори с три намотки или автотрансформатори еквивалентната схема е представена в малко по-различна форма (фиг. 2).

Ориз. 2. Еквивалентна схема на трансформатор с три намотки

В паспортните данни на трансформатори с три намотки напрежението на късо съединение е посочено за три възможни комбинации: UK1-2%-с късо съединение на намотката със средно напрежение (MV) и захранването от страната на високото напрежение ( HV) намотка; UК1-3% — при късо съединение на намотката с ниско напрежение (НН) и захранване от намотката на ВН; UK2-3% — в случай на късо съединение на намотката на НН и захранването от страната на СН.

Освен това са възможни версии на трансформатора, когато и трите намотки са проектирани за номиналната мощност на трансформатора или когато една или и двете вторични намотки са проектирани (по отношение на отоплението) само за 67% от мощността на първичната намотка.

Активната и реактивната проводимост на еквивалентната верига се определят по формулите:

където ∆РХ — в kW, UN — в kW.

Общото активно съпротивление на намотките RTotot се изчислява по формулата:

Ако и трите намотки са проектирани за пълна мощност, тогава активното съпротивление на всяка от тях се приема равно:

R1T = R2T = R3T = 0,5 RT общо

Ако една от вторичните намотки е проектирана за 67% от мощността, тогава съпротивленията на намотките, които могат да бъдат натоварени със 100%, се приемат равни на 0,5 RTotal. Намотката, която позволява предаване на 67% от мощността и сечението на която е 67% от нормалната, има съпротивление 1,5 пъти повече, т.е. 0,75 RTotot.

За да се определи съпротивлението на всеки от гредите, еквивалентните вериги на напрежението на късо съединение се представят като сума от относителните падания на напрежението върху отделните греди:

UК1-2% = UК1% + UК2%,

UК1-3% = UК1% + UК3%,

UK2-3% = UK2% + UK3%.

Решавайки тази система от уравнения за UК1% и UК3%, получаваме:

UК1% = 0,5 (UK1-2% + UК1-3%-UК2-3%),

UК2% = UК1-2% + UК1%,

UK3% = UK1-3% + UK1%.

В практическите изчисления за един от гредите спадът на напрежението обикновено е нула или малка отрицателна стойност. За този лъч от еквивалентната верига индуктивното съпротивление се приема за нула, а за останалите греди индуктивните реактиви се намират в зависимост от относителните падания на напрежението по формулата: