Reservecircuits voor transformatoren bij de berekening van elektrische netwerken

Door de aard van de op te lossen taken, zijn de berekeningen van elektrische netwerken verdeeld in twee delen:

1. Berekeningen van netwerkmodi. Dit zijn berekeningen van spanningen op knooppunten, stromen en vermogens in lijnen en transformatoren op bepaalde intervallen.

2. Berekeningen voor parameterselectie. Dit zijn berekeningen van de selectie van spanningen, parameters van lijnen, transformatoren, compensatie en andere apparaten.

Om de bovenstaande berekeningen te maken, moet u eerst de equivalente circuits, weerstand en geleiding van hoogspanningslijnen en transformatoren kennen.

Bij de berekening van elektrische netwerken, rekening houdend met transformatoren, wordt in plaats van het T-vormige equivalente circuit dat bekend is uit de elektrotechniek, meestal het eenvoudigste L-vormige equivalente circuit gebruikt, wat de berekeningen aanzienlijk vereenvoudigt en geen significante fouten veroorzaakt . Zo'n equivalent circuit wordt getoond in Fig. 1.

Rijst. 1. L-vormig transformator-equivalentcircuit

De belangrijkste parameters van het equivalente circuit van één fase van de transformator zijn de actieve weerstand RT, reactiviteit HT, actieve geleiding GT en reactieve geleiding BT. De reactieve geleiding van VT is inductief van aard. Deze parameters ontbreken in de referentieliteratuur. Ze worden experimenteel bepaald volgens paspoortgegevens: nullastverliezen ∆PX, kortsluitverliezen DRK, kortsluitspanning UK% en nullaststroom i0%.

Voor transformatoren met drie wikkelingen of autotransformatoren wordt het equivalente circuit in een iets andere vorm gepresenteerd (fig. 2).

Rijst. 2. Equivalent circuit van een transformator met drie windingen

In de paspoortgegevens van transformatoren met drie wikkelingen wordt de kortsluitspanning aangegeven voor drie mogelijke combinaties: UK1-2%-kortgesloten op de middenspanningswikkeling (MV) en de voedingszijde van de hoogspanningswikkeling (HV) ; UK1-3% - in geval van kortsluiting van de laagspanningswikkeling (LV) en voeding van de HV-wikkeling; UK2-3% — bij kortsluiting van de laagspanningsspoel en de voeding aan de hoogspanningszijde.

Daarnaast zijn uitvoeringen van de transformator mogelijk wanneer alle drie de wikkelingen zijn ontworpen voor het nominale vermogen van de transformator of wanneer een of beide secundaire wikkelingen (qua verwarming) zijn ontworpen voor slechts 67% van het vermogen van de primaire wikkeling.

De actieve en reactieve geleidbaarheid van het equivalente circuit worden bepaald door de formules:

waarbij ∆PX — in kW, UN — in kW.

De totale actieve weerstand van de wikkelingen RTotot wordt berekend met de formule:

Als alle drie de wikkelingen zijn ontworpen voor volledig vermogen, wordt de actieve weerstand van elk van hen gelijk genomen:

R1T = R2T = R3T = 0,5 RT totaal

Als een van de secundaire wikkelingen is ontworpen voor 67% van het vermogen, dan worden de weerstanden van de wikkelingen die voor 100% kunnen worden belast, gelijk gesteld aan 0,5 RTotaal. Een spoel die 67% van het vermogen kan overbrengen en waarvan de doorsnede 67% van de normale is, heeft een weerstand die 1,5 keer zo groot is, d.w.z. 0,75 RTotot.

Om de weerstand van elk van de bundels te bepalen, worden de equivalente circuits van de kortsluitspanning gepresenteerd als de som van de relatieve spanningsdalingen op de individuele bundels:

VK1-2% = VK1% + VK2%,

VK1-3% = VK1% + VK3%,

VK2-3% = VK2% + VK3%.

Als we dit stelsel vergelijkingen oplossen voor UK1% en UK3%, krijgen we:

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

VK2% = VK1-2% + VK1%,

VK3% = VK1-3% + VK1%.

In praktische berekeningen voor een van de bundels is de spanningsval meestal nul of een kleine negatieve waarde. Voor deze bundel van het equivalente circuit wordt aangenomen dat de inductieve weerstand nul is, en voor de resterende bundels worden de inductieve reactanties gevonden afhankelijk van de relatieve spanningsdalingen met de formule: