Меню

Сквозной ток короткого замыкания трансформатора



Режим короткого замыкания трансформатора

Режим короткого замыкания трансформатораРежимом короткого замыкания трансформатора называется такой режим, когда выводы вторичной обмотки замкнуты токопроводом с сопротивлением, равным нулю (ZH = 0). Короткое замыкание трансформатора в условиях эксплуатации создает аварийный режим, так как вторичный ток, а следовательно, и первичный увеличиваются в несколько десятков раз по сравнению с номинальным. Поэтому в цепях с трансформаторами предусматривают защиту, которая при коротком замыкании автоматически отключает трансформатор.

В лабораторных условиях можно провести испытательное короткое замыкание трансформатора, при котором накоротко замыкают зажимы вторичной обмотки, а к первичной подводят такое напряжение Uк, при котором ток в первичной обмотке не превышает номинального значения (Iк

где U1ном — номинальное первичное напряжение.

Напряжение короткого замыкания зависит от высшего напряжения обмоток трансформатора. Так, например, при высшем напряжении 6—10 кВ uK = 5,5%, при 35 кВ uK = 6,5÷7,5%, при 110 кВ uK = 10,5% и т. д. Как видно, с повышением номинального высшего напряжения увеличивается напряжение короткого замыкания трансформатора.

При напряжении Uк составляющем 5—10% от номинального первичного напряжения, намагничивающий ток (ток холостого хода) уменьшается в 10—20 раз или еще более значительно. Поэтому в режиме короткого замыкания считают, что

Основной магнитный поток Ф также уменьшается в 10—20 раз, и потоки рассеяния обмоток становятся соизмеримыми с основным потоком.

Так как при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора напряжение на ее зажимах U2 = 0, уравнение э. д. с. для нее принимает вид

а уравнение напряжения для трансформатора записывается как

Этому уравнению соответствует схема замещения трансформатора, изображенная на рис. 1.

Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании соответствующая уравнению и схеме рис. 1, показана на рис. 2. Напряжение короткого замыкания имеет активную и реактивную составляющие. Угол φк между векторами этих напряжений и тока зависит от соотношения между активной и реактивной индуктивной составляющими сопротивления трансформатора.

Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

Рис. 1. Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании

Рис. 2. Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании

У трансформаторов с номинальной мощностью 5—50 кВА XK/RK = 1 ÷ 2; с номинальной мощностью 6300 кВА и более XK/RK = 10 и более. Поэтому считают, что у трансформаторов большой мощности UK = Uкр, а полное сопротивление ZК = Хк.

Опыт короткого замыкания.

Этот опыт, как и опыт холостого хода, проводят для определения параметров трансформатора. Собирают схему (рис. 3), в которой вторичная обмотка замкнута накоротко металлической перемычкой или проводником с сопротивлением, близким к нулю. К первичной обмотке подводится такое напряжение Uк, при котором ток в ней равен номинальному значению I1ном.

Схема опыта короткого замыкания трансформатора

Рис. 3. Схема опыта короткого замыкания трансформатора

По данным измерений определяют следующие параметры трансформатора.

Напряжение короткого замыкания

где UK — измеренное вольтметром напряжение при I1, = I1ном. В режиме короткого замыкания UK очень мало, поэтому потери холостого хода в сотни раз меньше, чем при номинальном напряжении. Таким образом, можно считать, что Рпо = 0 и измеряемая ваттметром мощность — это потери мощности Рпк, обусловленные активным сопротивлением обмоток трансформатора.

Режим короткого замыкания трансформатораПри токе I1, = I1ном получают номинальные потери мощности на нагрев обмоток Рпк.ном, которые называются электрическими потерями или потерями короткого замыкания .

Из уравнения напряжения для трансформатора, а также из схемы замещения (см. рис. 1) получаем

где ZK — полное сопротивление трансформатора.

Измерив Uк и I1 можно вычислить полное сопротивление трансформатора

Потери мощности при коротком замыкании можно выразить формулой

поэтому активное сопротивление обмоток трансформатора

находят из показаний ваттметра и амперметра. Зная Zк и RК, можно вычислить индуктивное сопротивление обмоток:

Зная Zк, RК и Хк трансформатора, можно построить основной треугольник напряжений короткого замыкания (треугольник ОАВ на рис. 2), а также определить активную и индуктивную составляющие напряжения короткого замыкания:

Источник

Ток сквозного КЗ трансформатора отключается

а. Газовой защитой.

b. Дифференциальной защитой.

c. Максимальной токовой защитой.

d. Защитой от перегрузки.

Дифференциальная защита трансформатора реагирует

а. На перегрузку трансформатора

b. На внешнее КЗ

c. На КЗ на выводах трансформатора.

d. На витковое замыкание в обмотке.

Тест 6

В системах электроснабжения применяется

а. Однократное трёхфазное АПВ.

b. Двукратное трехфазное АПВ.

c. Однократное однофазное АПВ.

d. Многократное трёхфазное АПВ.

Успешность АПВ определяется

а. Классом напряжения.

b. Предшествующей нагрузкой линии.

c. Деионизацией воздушного промежутка после снятия напряжения.

d. Временем суток.

Запуск АПВ осуществляется по сигналу

а. Диспетчерского персонала.

b. Релейной защиты.

c. Снижения напряжения.

d. Снижения частоты.

АПВ трансформаторов не должно работать

а. При глубоком снижении напряжения в сети.

b. При внутренних повреждениях трансформатора.

c. При повышении напряжения в сети.

d. При снижении частоты в сети.

АПВ не предусматривается

а. Для воздушных линий.

b. Для кабельных линий.

c. Для трансформаторах.

d. Для шин электростанций и подстанций.

АПВ с улавливанием синхронизма применяется

а. На линиях с односторонним питанием.

b. На линиях с двусторонним питанием.

c. Для трансформаторов.

d. Для генераторов.

7. Назначение АВР – это

а. Обеспечение поддержания требуемого напряжения на шинах узла нагрузки.

b. Уменьшение потерь мощности и энергии в электрических сетях.

c. Повышение качества электроэнергии в системах электроснабжения.

d. Повышение надёжности электроснабжения ответственных потребителей при потере питания.

АВР запускается по сигналу

а. Снижения частоты.

b. Увеличения тока нагрузки.

c. Снижения напряжения на шинах.

d. Дежурного персонала.

9. Действие устройства АВР должно быть:

10. Время срабатывания устройства АВР должно быть согласовано:

а. С временем срабатывания защиты.

b. С временем срабатывания АЧРI.

с. С временем срабатывания АЧРII.

d. С временем срабатывания АЧРI и АЧРII.

Тест 7

Регулирование коэффициента трансформации понижающего трансформатора предназначено для

Читайте также:  Сечение кабеля ток потери расчет

а. Уменьшения провалов напряжения на шинах при набросах нагрузки.

b. Уменьшения пульсации напряжения на шинах.

c. Регулирования напряжения и распределения реактивной мощности в переходных режимах систем электроснабжения.

d. Регулирования напряжения и распределения реактивной мощности в установившихся режимах систем электроснабжения.

Для отстройки РПН трансформатора от срабатывания при кратковременных отклонениях напряжения предусматривается выдержка времени

c. Не менее часа.

d. Не менее получаса.

В установившихся режимах быстродействующее регулирование возбуждения синхронного генератора

а. Повышает пределы и запасы статической устойчивости.

b. Поддерживает напряжение, но увеличивает вероятность апериодического нарушения устойчивости.

c. Улучшает качество напряжения на зажимах электроприемников.

d. Обеспечивает поддержание частоты в энергосистеме.

В переходных режимах быстродействующее регулирование возбуждения синхронного генератора

а. Повышает качество электроэнергии.

b. Повышает предел динамической устойчивости.

c. Обеспечивает поддержание частоты в энергосистеме.

d. Уменьшает величину провала напряжения при близких КЗ.

Управление конденсаторными батареями применяется для

а. Регулирования частоты.

b. Компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения.

c. Снижения скольжения двигателей при перерывах электропитания.

d. Поддержания заданного значения активной мощности.

Снижение частоты в энергосистеме вызывается

а. Дефицитом активной мощности.

b. Дефицитом реактивной мощности.

c. Отключением мощных потребителей.

d. Понижением напряжения.

Дефицит активной мощности в системе приводит

а. К снижению напряжения.

b. К повышению частоты.

c. К снижению частоты.

d. К повышению напряжения.

АЧР предназначена для

а. Предотвращения «лавины напряжения».

b. Поддержания напряжения в процессе снижения частоты.

c. Восстановления баланса активной мощности.

d. Восстановления баланса реактивной мощности.

Количество очередей АЧР

b. Две – АЧР1 и АЧР2.

c. Три – АЧР1, АЧР2 и АЧР3.

d. Четыре – АЧР1, АЧР2, АЧР3 и АЧР4.

АЧР действует

а. На отключение генераторов электростанции.

b. На включение мощных электродвигателей.

c. На отключение неответственных нагрузок.

d. На отключение синхронных компенсаторов.

Правильные ответы на тестовые вопросы текущего контроля

№ теста Номера вопросов / Номера правильных ответов
Номер вопроса
Правильный ответ d a c b b c a c a c
Номер вопроса
Правильный ответ a d c d c c a b d c
Номер вопроса
Правильный ответ c d d a c
Номер вопроса
Правильный ответ b d c a a
Номер вопроса
Правильный ответ d d a d d b a d c c
Номер вопроса
Правильный ответ a c b b b b d c a a
Номер вопроса
Правильный ответ d a a b b a c c b c

Итоговый контроль

Вопросы для подготовки к экзамену

Современное состояние систем релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения.

Классификация устройств релейной защиты и автоматизации систем электроснабжения.

Повреждения и ненормальные режимы работы системы электроснабжения и её отдельных элементов.

Векторные диаграммы токов и напряжений при КЗ в системе электроснабжения.

Основные требования к устройствам релейной защиты и автоматики.

Структура цифровых устройств релейной защиты. Входные и выходные преобразователи. Тракт аналого-цифрового преобразования. Блок питания. Дисплей и клавиатура.

Структура цифровых устройств релейной защиты. Порт связи с внешними цифровыми устройствами. Входное преобразование аналоговых сигналов. Тракт аналого-цифрового преобразования.

Структура цифровых устройств релейной защиты. Входные преобразователи дискретных сигналов. Выходные релейные преобразователи. Средства отображения информации. Органы местного управления реле.

Оптоволоконные каналы передачи информации.

Особенности обработки информации в цифровых реле. Собственное время срабатывания цифровых реле. Фильтрация сигналов в цифровых реле.

Работа реле при насыщении трансформатора тока.

Токовые защиты от межфазных КЗ линий с односторонним питанием.

Максимальная токовая защита.

Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени.

Типовые схемы измерительных органов токовых защит.

Времятоковые характеристики защит.

Современные электронные реле тока.

Трансформаторы тока в устройствах релейной защиты.

Источники оперативного тока.

Измерительные органы релейной защиты.

Логические органы релейной защиты.

Токовая защита линий от замыканий на землю в сети с заземленной, изолированной и компенсированной нейтралью.

Релейная защита линий с двухсторонним питанием. Токовая направленная защита.

Токовые защиты с использованием предохранителей с плавкой вставкой и автоматических выключателей.

Дистанционная защита линии.

Продольная дифференциальная токовая защита линии.

Поперечная дифференциальная токовая защита сдвоенной линии.

Поперечная дифференциальная токовая направленная защита параллельных линий.

Автоматическое повторное включение (АПВ) линий. Требования к АПВ.

Автоматический ввод резервного питания (АВР). Требования к АВР.

Автоматическое регулирование коэффициента трансформации понижающего трансформатора.

Автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин

Основные принципы автоматического регулирования частоты в электроэнергетических системах.

Телемеханизация как основа автоматизации диспетчерского управления системой электроснабжения.

Виды телемеханической информации. Несущий процесс, виды модуляции, кодо-импульсная модуляция. Помехозащитные коды.

Принципы построения и структура кодо-импульсного устройства телемеханики.

Содержание

1. Информация о дисциплине . 3

1.1. Предисловие . 3

1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы. 4

2. Рабочие учебные материалы . 5

2.1. Рабочая программа . 5

2.2. Тематический план дисциплины. 9

2.3. Структурно-логическая схема дисциплины . 15

2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании

информационно-коммуникационных технологий . 16

2.5. Практический блок. 17

2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний . 19

3. Информационные ресурсы дисциплины. 20

3.1. Библиографический список. 20

3.2. Опорный конспект лекций по дисциплине. 21

Раздел 1. Общие вопросы релейной защиты . 22

Раздел 2. Максимальные токовые защиты . 41

Раздел 3. Защиты от замыканий на землю. Токовые направленные защиты . 67

Раздел 4. Дистанционные и дифференциальные защиты . 71

Раздел 5. Защита трансформаторов и электродвигателей . 82

Раздел 6. Устройства автоматики электрических сетей . 97

Раздел 7. Регулирование напряжения и частоты. Управление системой электроснабжения . 124

3.3. Глоссарий. 131

3.4. Учебники и учебные пособия. 133

3.5. Технические средства обеспечения дисциплины. 133

3.6. Методические указания к выполнению лабораторных работ. 134

3.7. Методические указания к выполнению заданий практических

4. Блок контроля освоения дисциплины. 198

4.1. Общие указания. 198

4.2. Задания на курсовую работу и методические указания

Источник

Силовой трансформатор: формулы для определения мощности, тока, uk%

Силовой трансформатор представляет собой сложную систему, которая состоит из большого числа других сложных систем. И для описания трансформатора придумали определенные параметры, которые разнятся от машины к машине и служат для классификации и упорядочивания.

Разберем основные параметры, которые могут пригодиться при расчетах, связанных с силовыми трансформаторами. Данные параметры должны быть указаны в технических условиях или стандартах на тип или группу трансформаторов (требование ГОСТ 11677-85). Сами определения этих параметров приведены в ГОСТ 16110.

Читайте также:  Физика эдс источника тока это

Номинальная мощность трансформатора — указанное на паспортной табличке трансформатора значение полной мощности на основном ответвлении, которое гарантируется производителем при установке в номинальном месте, охлаждающей среды и при работе при номинальной частоте и напряжении обмотки.

Числовое значение мощности в кВА изначально выбирается из ряда по ГОСТ 9680-77. На изображении ниже приведен этот ряд.

ряд мощностей трансформаторов по ГОСТ 9680

Значения в скобках принимаются для экспортных или специальных трансформаторов.

Если по своим характеристикам оборудование может работать при разных значениях мощностей (например, при различных системах охлаждения), то за номинальное значение мощности принимается наибольшее из них.

К силовым трансформаторам относятся:

  • трехфазные и многофазные мощностью более 6,3 кВА
  • однофазные — более 5 кВА

Номинальное напряжение обмотки — напряжение между зажимами трансформатора, указанное на паспортной табличке, на холостом ходу.

Номинальный ток обмотки — ток, определяемый мощностью, напряжением обмотки и множителем, учитывающим число фаз. То есть если трансформатор двухобмоточный, то мы будем иметь ток с низкой стороны и ток с высокой стороны. Или же ток, приведенный к низкой или высокой стороне.

Напряжение короткого замыкания — дадим два определения.

Приведенное к расчетной температуре линейное напряжение, которое нужно подвести при номинальной частоте к линейным зажимам одной из обмоток пары, чтобы в этой обмотке установился ток, соответствующий меньшей из номинальных мощностей обмоток пары при замкнутой накоротко второй обмотке пары и остальных основных обмотках, не замкнутых на внешние цепи

Взято из ГОСТ 16110

Напряжение короткого замыкания uk — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному

Источник — Электрооборудование станций и подстанций

Определились с основными терминами, далее разберем как определить мощность, ток и сопротивление трансформатора на примере:

ТМ-750/10 с номинальными напряжениями 6 кВ и 0,4 кВ. Ток с высокой стороны будет 72,2 А, напряжение короткого замыкания — 5,4%. Определим ток из формулы определения полной мощности:

формула мощности силового трансформатора и определение тока

Так что, если недобрали данных для расчетов, всегда можно досчитать. Но это рассмотрен случай двухобмоточного Т.

Чтобы определить сопротивление двухобмоточного трансформатора в именованных единицах (Ом), например, для расчета тока короткого замыкания, воспользуемся следующими выражениями:

формула определения сопротивления трансформатора в именованных единицах

  • x — искомое сопротивление в именованных единицах, Ом
  • xT% — относительное сопротивление, определяемое через uk% (в случае двухобмоточных эти числа равны), отн.ед.
  • Uб — базисное напряжение, относительно которого мы ведем наш расчет (более подробно будет рассмотрено в статье про расчет токов КЗ), кВ
  • Sном — номинальная мощность, МВА

В формуле выше важно следить за единицами измерения, не спутать вольты и киловольты, мегавольтамперы с киловольтамперами. Будьте начеку.

Формулы для расчета относительных сопротивлений обмоток (xT%)

В двухобмоточном трансформаторе все просто и uk=xt.

определение xt% двухобмоточного трансформатора

Трехобмоточный и автотрансформаторы

В данном случае схема эквивалентируется в три сопротивления (по секрету, одно из них частенько бывает равно нулю, что упрощает дальнейшее сворачивание).

определение xt% трехобмоточного и автотрансформатора

Трехфазный у которого НН расщепленная

Частенько в схемах ТЭЦ встречаются данные трансформаторы с двумя ногами.

определение xt% трехфазного Т с разветвленной низкой стороной

В данном случае всё зависит от исходных данных. Если Uk дано только для в-н, то считаем по верхней формуле, если для в-н и н1-н2, то нижней. Схема замещения представляет собой звезду.

Группа двухобмоточных однофазных трансформаторов с обмоткой низшего напряжения, разделенной на две или на три ветви

определение xt% однофазных Т с низкой стороной на 2 или 3 ветви

Хоть внешне и похоже на описанные выше, и схемы замещения подобны, однако, формулы будут немного разные.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Источник

Сквозной ток короткого замыкания трансформатора

Особенности расчетов токов КЗ. Для выбора ти­пов и параметров срабатывания устройств защиты трансформаторов необходимо определить максималь­ное и минимальное значение токов при КЗ на выво­дах НН понижающего трансформатора, или, как чаще говорят, при КЗ за трансформатором.

Максимальное значение тока соответствует трехфазному металлическому КЗ за трансформато­ром. Ток трехфазного КЗ рассчитывается при макси­мальном режиме работы питающей энергосистемы (электросети), при котором включено максимально возможное число генераторов, питающих линий и трансформаторов. Эквивалентное электрическое со­противление энергосистемы (электросети) до места подключения рассматриваемого трансформатора при этом режиме имеет минимальное значение, но обозна­чается Z max или X max , что подразумевает максимальный режим работы энергосистемы. При таком режиме ток трехфазного КЗ на выводах ВН трансформатора и мощность КЗ имеют максимальные значения. При значительном числе электродвигателей в прилегаю­щей сети ВН учитывается подпитка места КЗ элек­тродвигателями в течение времени действия защит трансформатора, не имеющих специального замедле­ния, т. е. в течение до 0,1 с. Максимальное значение тока КЗ за трансформатором учитывается для выбора тока срабатывания токовых отсечек, устанавливае­мых на стороне ВН трансформатора (§ 7), а также для выбора аппаратуры и кабелей питаемых элемен­тов стороны НН [6, 7].

Минимальные значения токов при КЗ на сто­роне 0,4 кВ рассчитываются с учетом переходного активного сопротивления (электрической дуги) в ме­сте КЗ до 15 мОм [1]. Для трансформаторов со схе­мой соединения обмоток ∆/ Y практически рассчиты вается минимальное значение тока только при фазном КЗ (считая, что при однофазном КЗ на землю ток в поврежденной фазе имеет такое же значение). Для трансформаторов со схемой соединения обмоток Y / Y рассчитываются токи как при трехфазном, так и при однофазном КЗ, поскольку они значительно от­личаются друг от друга и для их отключения должны устанавливаться разные защиты.

Для трансформаторов 10 кВ с низшим напряже­нием выше 1 кВ (3; 6; 10 кВ) со схемами соединения обмоток Y /∆, Y / Y , ∆/∆ минимальное значение тока рассчитывается при двухфазном металлическом КЗ за трансформатором.

Читайте также:  Мой макбук бьется током

Для всех типов понижающих трансформаторов ми­нимальные значения токов КЗ рассчитываются при минимальном режиме работы питающей энергоси­стемы (электросети), при котором включено мини­мальное реально возможное число генераторов, пи­тающих линий и трансформаторов. При этом эквива­лентное электрическое сопротивление энергосистемы (электросети) до места подключения рассматривае­мого трансформатора имеет максимальное значение. Однако это сопротивление принято обозначать Z min или X min , имея в виду минимальный режим работы питающей энергосистемы (электросети). По мини­мальным значениям токов КЗ определяются так назы­ваемые коэффициенты чувствительности для всех ти­пов защит трансформатора от внутренних и внешних КЗ (кроме газовой). Необходимые значения этих коэффициентов указаны в «Правилах» [1] и в соответ­ствующих разделах этой книги.

Расчеты токов при КЗ за понижающими трансфор­маторами небольшой мощности (практически до 1,6 MB -А) производятся с учетом активной состав­ляющей полного сопротивления трансформатора. Токи намагничивания и токи нагрузки трансформато­ров при расчете токов КЗ не учитываются.

При расчетах токов КЗ за трансформаторами .10 (6) кВ считается, что напряжение питающей энер­госистемы на стороне ВН трансформатора остается неизменным в течение всего процесса КЗ. Это допу­щение объясняется тем, что распределительные сети 10 (6) кВ, как правило, электрически удалены от ге­нерирующих источников энергосистемы и КЗ в этих сетях, и тем более за трансформаторами 10 (6) кВ,

мало сказываются на работе электрических генерато­ров. По этой же причине вычисляется только периоди­ческая составляющая тока КЗ, а влияние апериодиче­ской составляющей тока КЗ учитывается при выборе параметров некоторых типов защиты путем введения повышающих коэффициентов.

Вычисление тока трехфазного КЗ по значению напряжения КЗ трансформатора. Наиболее просто максимальное значение тока (в амперах) трехфазного КЗ за трансформатором вычисляется по значению напряжения КЗ трансформатора ( U k ):

где U k напряжение короткого замыкания из пас­порта (паспортной таблички) трансформатора, %; I ном. тр. — номинальный ток трансформатора на сто­роне ВН или НН из паспорта трансформатора, А;

— коэффициент, % ( S ном. тр — номинальная мощность трансформатора из паспорта, MB — A ; SK — мощ­ность трехфазного КЗ питающей энергосистемы в той точке, где подключен трансформатор, т. е. на его вы­водах ВН, задается энергоснабжающей организацией, MB -А); если мощность энергосистемы относительно велика («бесконечна»), то р = 0.

Например, трансформатор ТМ-1 напряжением 10/0,4 кВ, мощностью S ном. тр = 1МВ-А, с номиналь­ными токами сторон ВН и НН, равными 58 и 1445 А соответственно, с напряжением КЗ U k 5,5 % под­ключен к энергосистеме в точке, где мощность КЗ SK = 100 MB -А. Токи при трехфазном КЗ за транс­форматором вычисляются по выражениям (5) и (4): р= 1*100/100=1% ; I к. вн =100*58/(5,5 + 1) = 892 А, отнесенных к напряжению 10 кВ; I к.нн = 100 • 1445/ /(5,5+1)=22230 А или 22,2 кА, отнесенных к напря­жению 0,4 кВ.

Другой пример: для трансформатора мощностью S ном.тр = 0,25 МВ-А ( U k = 4,5 %), подключенного в удаленной точке сети 10 кВ, где SK = 12,5 МВ-А, рас­считываются токи при трехфазном КЗ на стороне НН по выражениям (5) и (4): р = 0,25*100/12,5 = 2 %; I к.вн = 100 • 14,5/(4,5 + 2) = 223 А и I к.нн = 5538 А или 5,5 кА, отнесенных к напряжениям 10 и 0,4 кВ соответственно. Номинальные токи трансформатора вычислены по выражениям (2) и (3):

При подключении относительно маломощных транс­форматоров (менее 1 MB -А) вблизи мощных район­ных подстанций и подстанций глубокого ввода 110/10 кВ с трансформаторами мощностью более 10 MB -А влияние сопротивления энергосистемы на значение токов КЗ за трансформаторами снижается и им часто пренебрегают, считая мощность энергоси­стемы «бесконечной», а значение р в выражении (4) равным нулю.

Вычисление тока трехфазного КЗ по полному со­противлению трансформатора Z тр. Значения этого со­противления и его составляющих: активной R тр. и ин­дуктивной X тр. необходимо знать для составления так называемой схемы замещения, в которой своими со­противлениями представлены все элементы расчетной схемы питаемой сети НН. Схема замещения дает воз­можность вычислить значения токов КЗ не только на выводах НН трансформатора, но и в любой точке сети НН [6, 7]

Полное сопротивление трансформатора Z тр. (в омах) определяется по выражению

где U к напряжение КЗ, %; S ном.тр. — номинальная мощность трансформатора, MB -А; U ном.тр. — номи­нальное междуфазное напряжение трансформатора на той стороне ВН или НН, к которой приводится его сопротивление, кВ.

Активная составляющая полного сопротивления трансформатора R тр.определяется по значению потерь мощности ∆ P в его обмотках при номинальной на­грузке. В практических расчетах потери мощности в’ обмотках трансформатора принимают равными по­терям короткого замыкания при номинальном токе трансформатора: ∆Р = P k . Активное сопротивление трансформатора (в омах) вычисляется по выражению

где Рк — потери короткого замыкания при номиналь­ном токе трансформатора, Вт; U ном.тр. и S ном.тр. — то же, что в выражении (6), но здесь мощность S ном.тр. выражается в киловольт-амперах (кВ-А). Значения р k приведены в соответствующих стандартах и спра­вочниках.

Индуктивное сопротивление (реактивная состав­ляющая полного сопротивления) трансформатора (в омах) вычисляется по выражению

где Z тр. — модуль полного сопротивления трансформа­тора, вычисленный по выражению (6); R тр. — активная составляющая полного сопротивления трансформа­тора, вычисленная по выражению (7).

Значения сопротивлений стандартных трансфор­маторов общего назначения напряжением 10/0,4 кВ для вычисления токов трехфазного (и двухфазного) КЗ приведены в табл.2.

Как видно из таблицы, сопротивления, отнесенные к стороне НН с U ном.= 0,4 кВ и указанные для удоб­ства в миллиомах, меньше сопротивлений, отнесенных к стороне ВН с U ном. =10 кВ и указанных в омах, в 625 раз, что соответствует выражению

где N тр. — коэффициент трансформации трансформа­тора, равный для рассматриваемых трансформаторов 10/0,4 = 25.

Таблица 2. Сопротивления трансформаторов 10/0,4 кВ

Источник