Конструктивное исполнение, параметры и схемы замещения автотрансформаторов и трансформаторов с расщепленной обмоткой низкого напряжения

АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ

Автотрансформаторы имеют электрическую (кондуктивную) связь между первичной и вторичной обмоткой. Поэтому одна из обмоток автотрансформатора одновременно является частью другой обмотки. Она называется общей обмоткой. На рис. 1.16, а, б показаны обозначения автотрансформатора па принципиальных схемах и схема его обмоток (рис. 1.16, в).

У автотрансформаторов самой первой буквой в обозначении указывается буква А. Как правило, автотрансформаторы имеют третью обмотку — обмотку низкого напряжения, фазы которой соединяются в треугольник. Эта обмотка имеет только магнитную связь с остальными обмотками. Пример обозначения автотрансформатора: АТДЦТН-250 000/500/220 — у автотрансформаторов дополнительно указывается номинальное напряжение сети среднего напряжения.

Для автотрансформаторов используются такие же схемы замещения, что и для трехобмоточных трансформаторов (см. рис. 1.15).

Рис. 1.16. Условные обозначения автотрансформаторов и трансформаторов с расщепленной обмоткой:

а — обозначение в принципиальных схемах; б- то же, с указанием числа фаз; в — схема одной фазы обмоток автотрансформатора; г — схема одной фазы трансформатора с расщепленной обмоткой За номинальную мощность автотрансформатора принимают номинальную мощность обмоток СН и ВН (они одинаковые для отечественных автотра! юформаторов). Эту мощьюсть называют также проходной мощностью:

Мощность общей обмотки (рис. 1.16, в) определяется через ток, протекающий по ней:

Умножим обе части этого выражения на V3 * t/_B, в результате чего получим мощность общей обмотки автотрансформатора.

где  — коэффициент выгодности автотрансформатора.

Мощность 5_общ = 5_ТИП = olS_hom называют типовой мощностью автотрансформатора, которая физически представляет полную мощность обмоток автотрансформатора и передается с обмотки на обмотку электромагнитным путем. Другая часть мощности S_H0M-S_mn вследствие электрической связи обмоток передается электрическим путем. Поэтому автотрансформаторы имеют обмотки и сердечник, рассчитанные на типовую мощность, и, как следствие, меньший вес, габариты и стоимость по сравнению с трехобмогочными трансформаторами.

Автотрансформаторы получили широкое распространение в сетях с напряжением 220 кВ и выше, в которых связываются сети с близкими номинальными напряжениями, например, 110 и 220 кВ, 220 и 500 кВ, 330 и 750 кВ и т. п. Чем ближе значения напряжения двух систем, гем большая выгода достигается с помощью автотрансформатора.

Активные и индуктивные сопротивления обмоток автотрансформаторов, гак же как и у трансформаторов, определяют по данным опыта короткого замыкания, однако при коротком замыкании обмотки НН, рассчитанной на типовую мощность, напряжение поднимается до значения, при котором ток в этой обмотке будет соответствовать типовой мощности, а не номинальной мощности автотрансформатора. В связи с этим паспортные данные автотрансформаторов включают в себя потери короткого замыкания Л/.(В-с), приведенные к номинальной мощности автотрансформатора, а два других значения (А/^э_{к (В}.н) и ДР_К(_С__Н)) указываются приведенными к типовой мощности 5_ТНП. Иногда в справочной литературе указываются только потери короткого замыкания одной пары обмоток АР_{К (В}._С) (основной).

При вычислении сопротивлений все значения потерь короткого замыкания должны быть приведены к номинальной мощности автотрансформатора:

Здесь штрихом отмечены величины, отнесенные к типовой мощности.

В соответствии с ГОСТ Р 52 719−2007 (Трансформаторы силовые. Общие технические условия) напряжения короткого замыкания для пар обмоток автотрансформаторов, приводят к номинальной проходной мощности пары сторон ВН-СН.

Напряжения короткого замыкания обмоток автотрансформатора вычисляются по выражениям (1.29), а потери короткого замыкания обмоток — по выражениям, аналогичным (1.29):

Активные сопротивления обмоток автотрансформатора вычисляются по (1.19) с учетом потерь короткого замыкания (1.34), а индуктивные сопротивления по (1.22) с учетом напряжений короткого замыкания (1.29).

Параметры ветви холостого хода в схемах замещения автотрансформатора определяются так же, как и у двухобмоточных трансформаторов.