Reservekretser for transformatorer ved beregning av elektriske nettverk

Av arten av oppgavene som skal løses, er beregningene av elektriske nettverk delt inn i to deler:

1. Beregninger av nettverksmoduser. Dette er beregninger av spenninger i knutepunkter, strømmer og effekter i ledninger og transformatorer med bestemte intervaller.

2. Parametervalgberegninger. Dette er beregninger av valg av spenninger, parametere for linjer, transformatorer, kompensering og andre enheter.

For å gjøre beregningene ovenfor, må du først kjenne de ekvivalente kretsene, motstanden og konduktansen til kraftledninger og transformatorer.

I beregningene av elektriske nettverk, under hensyntagen til transformatorer, i stedet for den T-formede ekvivalente kretsen kjent fra elektroteknikk, brukes vanligvis den enkleste L-formede ekvivalente kretsen, noe som i stor grad forenkler beregningene og ikke forårsaker vesentlige feil . En slik ekvivalent krets er vist i fig. 1.

Ris. 1. L-formet transformator ekvivalent krets

Hovedparametrene til den ekvivalente kretsen til en fase av transformatoren er den aktive motstanden RT, reaktivitet HT, aktiv konduktans GT og reaktiv konduktans BT. Den reaktive konduktansen til VT er induktiv av natur. Disse parameterne mangler i referanselitteraturen. De bestemmes eksperimentelt i henhold til passdata: tomgangstap ∆PX, kortslutningstap DRK, kortslutningsspenning UK% og tomgangsstrøm i0%.

For transformatorer med tre viklinger eller autotransformatorer er den tilsvarende kretsen presentert i en litt annen form (fig. 2).

Ris. 2. Ekvivalent krets av en transformator med tre viklinger

I passdataene til transformatorer med tre viklinger er kortslutningsspenningen indikert for tre mulige kombinasjoner: UK1-2%-kortsluttet på mellomspenningsviklingen (MV) og forsyningssiden til høyspenningsviklingen (HV). ; UK1-3% — i tilfelle kortslutning av lavspenningsviklingen (LV) og strømforsyning fra HV-viklingen; UK2-3 % — ved kortslutning av LV-spolen og forsyningen på HV-siden.

I tillegg er versjoner av transformatoren mulige når alle tre viklingene er konstruert for transformatorens nominelle effekt eller når en eller begge sekundærviklingene er designet (med hensyn til oppvarming) for kun 67 % av kraften til primærviklingen.

Den aktive og reaktive ledningsevnen til den ekvivalente kretsen bestemmes av formlene:

hvor ∆PX — i kW, UN — i kW.

Den totale aktive motstanden til viklingene RTotot beregnes av formelen:

Hvis alle tre viklingene er designet for full kraft, blir den aktive motstanden til hver av dem tatt lik:

R1T = R2T = R3T = 0,5 RT totalt

Hvis en av sekundærviklingene er designet for 67% av effekten, blir motstandene til viklingene som kan belastes med 100% tatt lik 0,5 RTotal. En spole som tillater overføring av 67 % av kraften og hvis tverrsnitt er 67 % av normalen har en motstand 1,5 ganger mer, dvs. 0,75 RTotot.

For å bestemme motstanden til hver av strålene, presenteres de ekvivalente kretsene til kortslutningsspenningen som summen av de relative spenningsfallene på de individuelle bjelkene:

UK1-2% = UK1% + UK2%,

UK1-3% = UK1% + UK3%,

UK2-3% = UK2% + UK3%.

Ved å løse dette ligningssystemet for UK1% og UK3%, får vi:

UK1% = 0,5 (UK1-2% + UK1-3%-UK2-3%),

UK2% = UK1-2% + UK1%,

UK3% = UK1-3% + UK1%.

I praktiske beregninger for en av bjelkene er spenningsfallet vanligvis null eller en liten negativ verdi. For denne strålen til den ekvivalente kretsen antas den induktive motstanden å være null, og for de resterende strålene blir de induktive reaktansene funnet avhengig av de relative spenningsfallene med formelen: