Схема замещения и параметры трансформаторов

Рис. 4.13.

Схема замещения двухобмоточного однофазного трансформатора показана на рис. 3.13. Сопротивление трансформатора определяется из опыта короткого замыкания, в котором измеряют напряжение короткого замыкания и потери На основании этих данных рассчитываются параметры схемы замещения

 (4.43)

где кВ —номинальное линейное напряжение; МВА — номинальная трехфазная мощность; кВт — потери короткого замыкания.

Потери мощности в намагничивающем контуре  определяются по результатам опыта холостого хода и обычно учитываются в схеме замещения постоянной мощностью  (рис. 3.13) со стороны зажимов трансформатора, отвечающих обмотке, ближайшей к стержню (обычно это обмотка НН). Уравнения однофазного трансформатора без учета тока намагничивания

 (4.44)

где вторая обмотка приведена к числу витков первой.

Рис. 4.14.

Уравнения и схемы замещения трехфазного группового двухобмоточного трансформатора для прямой, обратной и нулевой последовательностей. Рассмотрим трансформатор со схемой соединения обмоток (рис. 4.14). Система уравнений трехфазного трансформатора на основании (4.44) и рис. 4.14 имеет вид

 (4.45)

Умножим правую и левую части уравнений (4.45) на матрицу преобразований и перейдем от фазных координат к системе 1-2-0. Получим напряжение прямой последовательности со стороны обмотки, соединенной звездой,

Напряжение прямой последовательности со стороны обмотки, соединенной треугольником:

или

Учитывая связь между линейным и фазным напряжением  и что  и, получим уравнение напряжений трансформатора прямой последовательности

 (4.46)

Рис. 4.15.

Уравнению (4.46) отвечает схема замещения трансформатора, приведенная на рис. 3.15, а, отличающаяся от схемы однофазного трансформатора наличием идеального фазоповоротного трансформатора. Схема замещения для обратной последовательности отличается знаком угла поворота напряжения (рис. 4.15, б). Уравнение имеет вид

Для группы однофазных трансформаторов схема замещения нулевой последовательности имеет вид рис. 1.15,в, так как уравнение напряжений нулевой последовательности

То есть токи нулевой последовательности замыкаются в обмотке, соединенной в треугольник, и не выходят за его пределы (в линейные провода). Иными словами, для токов и напряжений нулевой последовательности со стороны обмотки, соединенной в звезду с заземленной нейтралью трансформатор работает в режиме короткого замыкания. Заметим, что в случае изолированной нейтрали трансформатор для токов нулевой последовательности представляет собой бесконечно большое сопротивление, т.к. в этом случае вообще исключается циркуляция токов нулевой последовательности вего обмотках. Аналогично, вне зависимости от состояния нейтрали сопротивление токам нулевой последовательности со стороны обмоток, соединенных в треугольник, также бесконечно большое.

ЛЕКЦИЯ 3