Меню

Трехобмоточный трансформатор тока схема



Измерительные трансформаторы тока — назначение, устройство, виды конструкций

Мощные электротехнические установки могут работать с напряжением несколько сот киловольт, при этом величина тока в них может достигать более десятка килоампер. Естественно, что для измерения величин такого порядка не представляется возможным использовать обычные приборы. Даже если бы таковые удалось создать, они получились бы довольно громоздкими и дорогими.

Помимо этого, при непосредственном подключении к высоковольтной сети переменного тока повышается риск поражения электротоком при обслуживании приборов. Избавиться от перечисленных проблем позволило применение измерительных трансформаторов тока (далее ИТТ), благодаря которым удалось расширить возможности измерительных устройств и обеспечить гальваническую развязку.

Назначение и устройство ИТТ

Функции данного типа трансформаторов заключаются в снижении первичного тока до приемлемого уровня, что делает возможным подключение унифицированных измерительных устройств (например, амперметров или электронных электросчетчиков), защитных систем и т.д. Помимо этого, трансформатор тока обеспечивают гальваническую развязку между высоким и низким напряжением, обеспечивая тем самым безопасность обслуживающего персонала. Это краткое описание позволяет понять, зачем нужны данные устройства. Упрощенная конструкция ИТТ представлена ниже.

Как устроен измерительный трансформатор тока

Конструкция измерительного трансформатора тока

Обозначения:

  1. Первичная обмотка с определенным количеством витков (W1).
  2. Замкнутый сердечник, для изготовления которого используется электротехническая сталь.
  3. Вторичная обмотка (W2 — число витков).

Как видно из рисунка, катушка 1 с выводами L1 и L2 подключена последовательно в цепь, где производится измерение тока I1. К катушке 2 подключается приборы, позволяющие установить значение тока I2, релейная защита, система автоматики и т.д.

Основная область применения ТТ — учет расхода электроэнергии и организация систем защиты для различных электроустановок.

В измерительном трансформаторе тока обязательно наличие изоляции как между катушками, витками провода в них и магнитопроводом. Помимо этого по нормам ПУЭ и требованиям техники безопасности, необходимо заземлять вторичные цепи, что обеспечивает защиту в случае КЗ между катушками.

Получить более подробную информацию о принципе действия ТТ и их классификации, можно на нашем сайте.

Перечень основных параметров

Технические характеристики трансформатора тока описываются следующими параметрами:

  • Номинальным напряжением, как правило, в паспорте к прибору оно указано в киловольтах. Эта величина может быть от 0,66 до 1150 кВ. получит полную информацию о шкале напряжений можно в справочной литературе.
  • Номинальным током первичной катушки (I1), также указывается в паспорте. В зависимости от исполнения, данный параметр может быть в диапазоне от 1,0 до 40000,0 А.
  • Током на вторичной катушке (I2), его значение может быть 1,0 А (для ИТТ с I1 не более 4000,0 А) или 5,0 А. Под заказ могут изготавливаться устройства с I2 равным 2,0 А или 2,50 А.
  • Коэффициентом трансформации (КТ), он показывает отношение тока между первичной и вторичной катушками, что можно представить в виде формулы: КТ = I1/I2. Коэффициент, определяемый по данной формуле, принято называть действительным. Но для расчетов еще используется номинальный КТ, в этом случае формула будет иметь вид: IНОМ1/IНОМ2, то есть в данном случае оперируем не действительными, а номинальными значениями тока на первой и второй катушке.

Ниже, в качестве примера, приведена паспортная таблица модели ТТ-В.

Технические характеристики измерительного трансформатора тока ТТ-В

Перечень основных параметров измерительного трансформатора тока ТТ-В

Виды конструкций измерительных трансформаторов

В зависимости от исполнения, данные устройства делятся на следующие виды:

Катушечный ИТТ

  1. Катушечные, пример такого ТТ представлен ниже. Катушечный ИТТ

Обозначения:

Пример установки встроенного ТТ

  • A – Клеммная колодка вторичной обмотки.
  • В – Защитный корпус.
  • С – Контакты первичной обмотки.
  • D – Обмотка (петлевая или восьмерочная) .
  1. Стержневые, их также называют одновитковыми. В зависимости от исполнения они могут быть:
  • Встроенными, они устанавливаются на изоляторы вводы силовых трансформаторов, как показано на рисунке 4. Рисунок 4. Пример установки встроенного ТТ

Обозначения:

  • А – встроенный ТТ.
  • В – изолятор силового ввода трансформатора подстанции.
  • С – место установки ТТ (представлен в разрезе) на изоляторе. То есть, в данном случае высоковольтный ввод играет роль первичной обмотки.
  1. Шинными, это наиболее распространенная конструкция. Ее принцип строения напоминает предыдущий тип, стой лишь разницей, что в данном исполнении в качестве первичной обмотки используется токопроводящая шина или жила, которая заводится в окно ИТТ. Шинные ТТ производства Schneider ElectricШинные ТТ производства Schneider Electric
  1. Разъемными. Особенность данной конструкции заключается в том, что магнитопровод ТТ может разделяться на две части, которые стягиваются между собой специальными шпильками.Разъемный ТТ

Такой вариант конструкции существенно упрощает монтаж/демонтаж.

Расшифровка маркировки

Обозначение отечественных моделей интерпретируется следующим образом:

  • Первая литера в названии модели указывает на вид трансформатора, в нашем случае это будет буква «Т», указывая на принадлежность к ТТ.
  • Вторая литера указывает на особенность конструктивного исполнения, например, буква «Ш», говорит о том, что данное устройство шинное. Если указана литера «О», то это опорный ТТ.
  • Третьей литерой шифруется исполнение изоляции.
  • Цифрами указывается класс напряжения (в кВ).
  • Литера, для обозначения климатического исполнения согласно ГОСТ 15150 69
  • КТ, с указанием номинального тока первичной и вторичной обмотки.

Приведем пример расшифровки маркировки трансформатора тока.

Шильдик на ТТ с указанием его марки

Шильдик на ТТ с указанием его марки

Как видим, на рисунке изображена маркировка ТЛШ 10УЗ 5000/5А, это указывает на то, что перед нами трансформатор тока (первая литера Т) с литой изоляцией (Л) и шинной конструкцией (Ш). Данное устройство может использоваться в сети с напряжением до 10 кВ. Что касается исполнения, то литера «У», говорит о том, что аппарат создан для эксплуатации в умеренной климатической зоне. КТ 1000/5 А, указывает на величину номинального тока на первой и второй обмотке.

Схемы подключения

Обмотки трехфазных ТТ могут быть подключены «треугольником» или «звездой» (см. рис. 8). Первый вариант применяется в тех случаях, когда необходимо получить большую силу тока в цепи второй обмотки или требуется сдвинуть по фазе ток во вторичной катушке, относительно первичной. Второй способ подключения применяется, если необходимо отслеживать силу тока в каждой фазе.

Читайте также:  Схема передачи электрического тока физика

Подключение трехобмоточного ТТ «звездой» и «треугольником»

Рисунок 8. Схема подключения трехобмоточного ТТ «звездой» и «треугольником»

При наличии изолированной нейтрали, может использоваться схема для измерения разности токов между двумя фазами (см. А на рис. 9) или подключение «неполной звездой» (B).

Пример как подключить ТТ на разность двух фаз (А) и неполной звездой (В)

Рисунок 9. Схема подключения ТТ на разность двух фаз (А) и неполной звездой (В)

Когда необходимо запитать защиту от КЗ на землю, применяется схема, позволяющая суммировать токи всех фаз (см. А на рис 10.). Если к выходу такой цепи подключить реле тока, то оно не будет реагировать на КЗ между фазами, но обязательно сработает, если происходит пробой на землю.

Подключения: А – для суммы токов всех фаз, В и С - последовательное и параллельное включение двухобмоточных ТТ

Рис 10. Подключения: А – для суммы токов всех фаз, В и С — последовательное и параллельное включение двухобмоточных ТТ

В завершении приведем еще два примера соединения вторичных обмоток ТТ для снятия показаний с одной фазы:

Вторичные катушки включаются последовательно (В на рис. 10), благодаря этому возникает возможность измерения суммарной мощности.

Вторичные обмотки соединяются параллельно, что дает возможность понизить КТ, поскольку происходит суммирование тока в этих катушках, в то время как в линии этот показатель остается без изменений.

Выбор

При выборе трансформатора тока в первую очередь необходимо учитывать номинальное напряжение прибора было не ниже, чем в сети, где он будет установлен. Например, для трехфазной сети с напряжением 380 В можно использовать ТТ с классом напряжения 0,66 кВ, соответственно для установок более 1000 В, устанавливать такие устройства нельзя.

Помимо этого IНОМ ТТ должен быть равен или превышать максимальный ток установки, где будет эксплуатироваться прибор.

Кратко изложим и другие правила, позволяющие не ошибиться с выбором ТТ:

  • Сечение кабеля, которым будет подключаться ТТ к цепи вторичной нагрузки, не должно приводить к потерям сверх допустимой нормы (например, для класса точности 0,5 потери не должны превышать 0,25%).
  • Для систем коммерческого учета должны использоваться устройства с высоким классом точности и низким порогом погрешности.
  • Допускается установка токовых трансформаторов с завышенным КТ, при условии, что при максимальной нагрузке ток будет до 40% от номинального.

Посмотреть нормы и правила, по которым рассчитываются измерительные трансформаторы тока (в том числе и высоковольтные) можно в ПУЭ ( п.1.5.1.). Пример расчета показан на картинке ниже.

Пример расчета ТТ

Пример расчета трансформатора тока

Что касается выбора производителя, то мы рекомендуем использовать брендовую продукцию, достоинства которой подтверждены временем, например ABB, Schneider Electric b и т.д. В этом случае можно быть уверенным, что указанные в паспорте технические данные, а методика испытаний соответствовала нормам.

Обслуживание

Необходимо обратить внимание, что при соблюдении режима и условий эксплуатации, правильно подобранных номиналах и регулярном обслуживании ТТ будет служить 30 лет и более. Для этого необходимо:

  • Обращать внимание на различные виды неисправностей, заметим, что большинство из них можно обнаружить при визуальном осмотре.
  • Производить контроль нагрузки в первичных цепях и не допускать перегрузку выше установленной нормы.
  • Необходимо отслеживать состояние контактов первичной цепи (если таковые имеются), на них должны отсутствовать внешние признаки повреждений.
  • Не менее важен контроль состояния внешней изоляции, почти в половине случаев ее стойкость нарушается из-за скопления грязи или влаги, которые закорачивают контакты на землю.
  • У масляных ТТ осуществляют проверку уровня масла, его чистоту, наличие подтеков и т.д. Обслуживание таких установок практически не сильно отличается от других силовых установок, например, емкостных трансформаторов НДЕ, разница заключается в небольших технических деталях.
  • Поверка ТТ должна проводиться согласно действующих нормативов (ГОСТ 8.217 2003).
  • При обнаружении неисправности производится замена прибора. Поврежденный ТТ отправляют в ремонт, который производится специализированными службами.

Источник

Описание и схемы замещения трехобмоточных трансформаторов

Обычный трансформатор преобразовывает первичное напряжение U1 во вторичное U2. Нередко одного выходного напряжения для питания электроприемников бывает недостаточно. Задача создания третьего среднего напряжения СН (U3), наряду с высоким напряжением ВН (U1) и трансформируемым низким (U2), решается установкой трехобмоточного трансформатора с дополнительной третьей обмоткой на магнитопроводе. Этот электрический аппарат заменяет собой два двухобмоточных трансформатора.

Общее описание и назначение

Если взять двухобмоточный трансформатор и на стержень намотать проводом витки дополнительной катушки индуктивности, наводимое в ней напряжение будет пропорционально числу витков. В зависимости от исполнения вторичные катушки могут быть одинаковой или разной мощности.

Cхема 3-х обмоточного трансформатора

Cхема 3-х обмоточного трансформатора

Существуют 2 вида трансформаторов подобного типа:

  • с 1-й первичной и 2-мя вторичными обмотками – самый распространенный вид;
  • с 2-мя первичными и 1-ой вторичной обмоткой – этот вид задействован в трансформаторных группах электростанций.

Условное обозначение 3-х обмоточного трансформатора

Условное обозначение 3-х обмоточного трансформатора

Номинальной мощностью 3-х обмоточного аппарата считается параметр самой мощной его катушки, которой в данном типе электрических устройств является обмотка ВН. Размещение силового 3-х обмоточного устройства с невысокой мощностью любой из обмоток в электрических цепях экономически не оправдано. Поэтому мощности вторичных катушек ВН, СН и НН аппарата в процентах от Pном обычно составляют:

  • 100;100;100%;
  • 100;100;66,7%;
  • 100;66,7;100%;
  • 100;66,7;66,7%.

Конструкция и принцип действия

Конструктивно первичную катушку 3-х обмоточного силового трансформатора обычно располагают в середине между двумя вторичными, чтобы ослабить влияние обмоток между собой. Если нулевой вывод заземляется, то она называется «глухозаземленной», в ином случае именуют «обмоткой с изолированной нейтралью».

Вторичную катушку с более низким напряжением (НН) размещают ближе к стержню устройства.

При подобном расположении напряжение КЗ между обмотками ВН и СН минимально. Это позволяет снизить потери мощности при передаче в сеть СН. Одновременно значение напряжения КЗ между ВН и НН относительно большое, что ограничивает силу тока короткого замыкания в сети НН низшего напряжения.

трехобмоточный трансформатор

3-х обмоточные преобразователи переменного напряжения нашли широкое применение в силовой энергетике. В маркировке изделий они обозначаются третьей буквой «Т» в буквенно-цифровом коде. Очень часто требуется иметь третье более низкое, чем U2 значение для подачи менее мощным электроприемникам или, расположенным вблизи подстанций, потребителям электроэнергии.

Читайте также:  Что происходит при резонансе в цепи переменного тока

Стандартными условиями эксплуатации изделий считается температура не выше 35ºС и влажность воздуха ≤65%, обеспечиваемые в отапливаемом помещении. Товарные позиции этого типа изготовляются как для нужд народного хозяйства, так и экспортируются в страны с умеренным/ тропическим климатом.

На понижающих подстанциях для раздельного питания электрических сетей в радиусе 10–15 км задействуют электротехнические изделия с выходными параметрами 6–10 кВ, а в радиусе до 50-60 км применяют 35 кВ трансформаторы. 3-х обмоточные преобразователи только с более низким значением параметров используется в измерительной технике и радиотехнике, автоматике и средствах релейной защиты.

трехобмоточный трансформатор

Разновидности

Однофазный

Однофазные трехобмоточные трансформаторы для силовых линий обычно изготавливают мощностью 5000–40000 кВт с напряжением обмоток:

  • ВН – с значениями 110–121 кВ;
  • CН – от 34,5 до 38,5 кВ;
  • НН – в диапазоне 3,15–15,7 кВ.

Однофазный

Типовой однофазный 3-х обмоточный преобразователь, например, классов напряжения 15, 20, 24 и 35 кВ предназначен для встраивания в пофазно-экранированные токопроводы сетей 50/60Гц. Конструкция изделия включает следующие составные части и комплектующие:

  • бак с крышкой из немагнитной стали, задвижкой и пробкой, заполненный трансформаторным маслом;
  • магнитопровод из электротехнической стали;
  • активную часть, состоящую из обмоток, изоляции и крепежных элементов;
  • плоского контакта на крышке бака первичного вводного напряжения;
  • заземляющего ввода первичной обмотки и вводов вторичной обмотки на боковой стенке бака.

однофазный трансформатор

Электрические аппараты большой мощности (≤40000 кВа), рассчитанные на работу в интервале 110–121 кВ дополнительно могут оснащаться:

  • выхлопной трубой для защиты бака от разрыва парами масла и газовым реле, отключающим подачу электропитания при внутривитковом замыкании в трансформаторе;
  • расширителя с воздухоосушителем и термосифонным фильтром для поддержания требуемого уровня масла и предотвращения попадания влаги из атмосферы;
  • системами естественной/принудительной циркуляции воздуха или масла.

Экономическая эффективность применения изделия состоит в том, что при 3-х обмоточном исполнении первичный ток равен не арифметической, а геометрической сумме приведенных вторичных токов. Трехобмоточные (многообмоточные) аппараты целесообразно применять вместо двухобмоточных в том случае, если нагрузки ЛЭП/обслуживаемых электрических сетей соизмеримы, то есть отличаются друг от друга не более чем в 5 раз.

Многообмоточный трансформатор

Трехфазный

В трехфазных преобразователях переменного напряжения на каждую трансформируемую фазу приходится 3 обмотки. В таком трансформаторе с общим магнитопроводом обмоток рабочие процессы протекают для каждой фазы аналогично, только со сдвигом во времени. На первичные обмотки поступает переменное фазное напряжение, вторичные обмотки соединены с нагрузкой. Поэтому для описания работы электрического аппарата исследуется только одна рабочая фаза.

Трехфазные 3-х обмоточные преобразователи для силовых линий обычно изготавливают мощностью 5600–31500 кВт и напряжениями катушек аналогичным тем, которые используются в однофазных аппаратах. Трансформаторы получили наибольшее распространение на электрических подстанциях. По сравнению с группой однофазных трансформаторов при той же мощности они позволяют экономить 12–15% электроэнергии и 20–25% активных материалов в стоимостном выражении. Это конкурентное преимущество изделий подобного типа учитывается при изготовлении аппаратов массовых серий.

Трехфазный трансформатор

Схемы замещения

Схема замещения 3-х обмоточного трансформатора представлена ввиде трехлучевой звезды, состоящей из активных R и реактивных X сопротивлений обмоток. Все сопротивления в схеме приведены к напряжению высшей обмотки. На первичные зажимы подключена ветвь намагничивания (на схеме она соединена с корпусом), состоящая из B – активной и G – реактивной проводимости.

Проводимость В возникает ввиду потерь в стали части мощности на перемагничивание и вихревые токи, G отражает мощность намагничивания. За номинальную Pном катушек трансформатора принимается мощность его первичной обмотки. Мощность обмоток трансформатора СН и НН и коэффициент трансформации выбирается под потребности конкретного объекта энергопотребления. Электрический аппарат рассчитывается на соответствующую мощность (диаметр и количество витков, электрическую прочность изоляции, размер и материал магнитопровода). С учетом нагрева при работе выбирается соответствующая модель.

Схема

Проведение опытов короткого замыкания

Чтобы определить значения параметров этой схемы, необходимо провести 1 опыт холостого хода и 3 опыта с коротким замыканием. Если первый опыт необходим для определения B и G и не отличается от опыта двухобмоточного аналога, то опыты короткого замыкания проводятся с целью определения паспортных данных напряжения короткого замыкания U к и потерь активной мощности ∆Р к на соответствующих катушках трансформатора в режиме короткого замыкания:

  • U к вн, ∆Р к вн – закорочивается обмотка НН и подается питание на обмотку ВН;
  • U к сн, ∆Р к сн – коротится обмотка НН и питание подается со стороны обмотки СН;
  • U к вс, ∆Р к вс – накоротко замыкаются клеммы катушки СН и запитывается обмотка ВН.

Трехфазный трансформатор короткое замыкание

В результате решения системы уравнений выводится значение U к каждой из обмоток:

уравнение обмоток

При определении ∆Р к следует учитывать значение активной мощности, содержащееся в справочнике для конкретной модели трансформатора. Обычно приводится параметр для самой мощной обмотки. Очень часто в источниках дается одно значение ∆Рк, определенное из опыта КЗ, выполненного для наиболее мощных обмоток, обычно ∆Рк вс. Потери мощности в каждой катушке определяются с учетом соотношения номинальных мощностей обмоток S ном %, выраженных в процентах. Потери активной мощности ∆Рк в обмотках СН и НН рассчитываются из пропорций:

уравнение обмоток

При соотношениях всех мощностей обмоток 100 %:

Если соотношение 100 %, 100 %, 66,7 %, то:

Применять вычисления придется только для электрических аппаратов, производимых ранее. Они могли иметь мощность обмоток НН и СН в полтора раза меньше, чем мощность катушки ВН.

В последние годы отечественные производители выпускают трехобмоточные трансформаторы с одинаковой мощностью обмоток 100%.

Источник

Трехобмоточный трансформатор

На электрических схемах трехобмоточный трансформатор представляется следующим образом (рис. 5.5):

Рисунок 5.5 – Условное изображение трехобмоточного трансформатора.

В соответствии с принятой систе-мой обозначений аббревиатура транс-форматора ТДТН-25000/110/35/10 рас-шифровывается: трансформатор трех-фазный, трехобмоточный с принуди-тельной циркуляцией воздуха и естес-твенной циркуляцией масла и систе-мой регулирования напряжения под нагрузкой. Номинальная мощность – 25000 кВ∙А, класс напряжения обмот-ки высшего напряжения – 110 кВ, сре-днего напряжения – 35 кВ, низшего

Читайте также:  Защитные устройства при электрическом токе

напряжения – 10 кВ.

Обмотки трехобмоточного трансформатора могут иметь различные мощно-сти. За номинальную мощность трансформатора принимается мощность, равная наибольшей из мощностей его обмоток. На эту мощность трансформатор рассчи-тывается по условиям нагрева.

Трансформаторы выполняются со следующим исполнением обмоток –

100 % / 100 % /100 %, 100 % / 100 % / 66,7 % и 100 % / 66,7 % / 66,7 %.

В расчетах трехобмоточный трансформатор представляется схемой замеще-ния в виде трехлучевой звезды (рис. 5.6).

Все сопротивления в схеме приведены к напряжению высшей обмотки.

Rс Xс U *
U1 Rв Xв
Rн Xн U *
Вт Gт

Рисунок 5.6 –Схема замещения трехобмоточного трансформатора

Для определения параметров схемы замещения трехобмоточного трансфор-матора нужно выполнить один опыт холостого хода и три опыта короткого замы-кания. Из опыта холостого хода определяются данные для расчета активной и ре-активной проводимостей. Они рассчитываются по тем же формулам, что и для двухобмоточного трансформатора.

Опыты короткого замыкания выполняются следующим образом – одна об-мотка закорачивается, вторая находится на холостом ходу, а на третью обмотку подается напряжение короткого замыкания. В результате опытов определяют сле-дующие паспортные данные:

· при закороченной обмотке низкого напряжения и питании со стороны об-мотки высшего напряжения – Uк вн, ∆Рк вн;

· при закороченной обмотке низкого напряжения и питании со стороны об-мотки среднего напряжения – Uк сн, ∆Рк сн;

· при закороченной обмотке среднего напряжения и питании со стороны

обмотки высшего напряжения – Uк вс, ∆Рк вс.

Учитывая условия проведения опытов, можно записать следующие системы уравнений:

к в + U к н ; ìDPк вн= DPк в+ DPк н;
к в + U к с ; ï DPк вс= DPк в+ DPк с;
í
к с + U кнс . ï DPк сн= DPк с+ DPкнс.
î

Решая первую систему уравнений, определяем значение напряжения корот-кого замыкания каждой обмотки:

Одно из значений напряжений короткого замыкания значительно меньше двух других по абсолютной величине. Чаще всего это Uк с или Uк сн. Это объясня-ется конструктивным исполнением трансформатора. Обмотки на магнитопроводе трансформатора располагаются концентрически. Поэтому магнитное поле обмот-ки, которая находится между двумя другими обмотками, практически полностью компенсируется магнитными полями этих обмоток. В практических расчетах ве-личина Uк этой обмотки принимается равной нулю.

Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора рассчитываются по той же формуле, что и для двухобмоточного трансформатора:

X = U к в×U в 2 ном ; X = U к с×U в 2 ном ; X = U к н×U в 2 ном .
в с н
× S ном × S ном × S ном

Решая первую систему уравнений, определяем значение потери активной мощности в каждой обмотке:

Активные сопротивления обмоток трансформатора рассчитываются по той же формуле, что и для двухобмоточного трансформатора:

R = DP ×U R = DP ×U R = DP ×U
к в в ном ; к с в ном ; к н в ном .
в Sном 2 с Sном 2 н Sном 2

Очень часто в справочной литературе приводится только одно значение ∆Рк, определенное из опыта короткого замыкания, выполненного для наиболее мощ-ных обмоток. Обычно это ∆Рк вс. Потери мощности в каждой обмотке определя-ются с учетом соотношения номинальных мощностей обмоток при решении сле-дующей системы уравнений:

ìDPк вс= DPк в+ DPк с;
ï DPк в S с ном %
í = .
ï DPк с S в ном %
î

Потери активной мощности в обмотке низшего напряжения рассчитываются из любого из соотношений:

DPк в S н ном % или DPк с S н ном %
= = .
DPк н S в ном % DPк н S с ном %

При соотношениях мощностей обмоток 100 % / 100 % / 100 %

Источник

Трехобмоточный трансформатор

RastrWin

Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы

В схему замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора обычно включают два идеальных трансформатора и три ветви, имеющих сопротивления, соответствующие высокой, средней и низкой ступеням напряжения.

Все сопротивления должны быть приведены к соответствующему напряжению (рисунок 1 а — к высшей ступени). Для большинства таких трансформаторов сопротивление одной из обмоток (обычно среднего напряжения) близко к нулю, поэтому схема замещения может быть упрощена (рисунок 1б).

Рисунок 1а Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора (полная)

Рисунок 1а Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора (упрощенная)

Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы имеют несколько вариантов регулирования напряжения. При задании коэффициентов трансформации условных ИТ в схеме следует учитывать расположение анцапф РПН. Для трансформаторов с РПН только ступени среднего напряжения:

В случае автотрансформаторов с РПН в общей нейтрали обмоток высокого и среднего напряжений коэффициенты трансформации определяются следующим образом:

В этих выражениях ΔU — добавочное напряжение при переходе на ответвления, при которых коэффициент трансформации отличается от номинального.

В схемах замещения на рисунке 1 используются только два коэффициента трансформации, например, в случае (а) — KB-C и KC-Н, в случае (б) — KB-C и KB-Н.

Рассмотрим подробно получение данных для расчетной модели из паспортных данных трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора для схемы замещения на рисунке 1 а.

Для активных сопротивлений r1, r2, r3:


Предварительно необходимо определить потери активной мощности короткого замыкания ΔPк, соответствующие лучам схемы замещения:

Параметры ΔPкВ-Н, ΔPкВ-С, ΔPкС-Н (потери короткого замыкания, кВт) являются паспортными данными трансформатора, обычно для трехобмоточных трансформаторов они равны для всех обмоток и обозначаются ΔPк.

Для реактивных сопротивлений x1, x2, x3:

Предварительно необходимо определить потери короткого замыкания uki (%), соответствующие лучам схемы замещения по формулам:

Параметры uкС-Н, uкВ-Н, uкВ-С (напряжение короткого замыкания, %) являются паспортными данными трансформатора.

Для учета потерь холостого хода трансформатора вычисляется проводимость шунта намагничивания:

Где: ΔPх — потери холостого хода (потери в стали), кВт,

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА,

iх — ток холостого хода, %,

Iном и Uном — номинальные ток и напряжение трансформатора, кВ.

Источник