Двообмоткові трансформатори

Передають електроенергію на великі відстані підвищеною напругою, а на місці споживання знижують її до напруги приймача енергії.

Для передачі електричної енергії переважно використовуються трифазні трансформатори. При великій потужності застосовують і однофазні трансформатори, з’єднані в трифазні групи. Обмотки ВН двообмоткових трансформаторів з’єднуються Y, а НН при напрузі 0, 23 та 0, 4 кВ – Y_н (з виведеною нейтральною точкою), тобто мають групу з’єднання Y/Y_н – 0 (рис. 3.4, а). При більш високій вихідній напрузі обмотку НН з’єднують , що відповідає групі з’єднання (рис. 3.4, б).

Рисунок 3.4. Схеми з'єднання обмоток трансформаторів: зірка – зірка (а), зірка – трикутник (б) та відповідні векторні діаграми

Розглянемо випадок рівномірного навантаження фаз. Обмотки трансформатора мають різну напругу. Для приведення до однієї напруги опір заступних схем слід перерахувати пропорційно квадратам відношень напруг (коефіцієнтам трансформації).

Т-подібна схема громіздка для розрахунків, тому частіше користуються Г-подібною схемою заміщення (рис.3.5).

Рисунок 3.5. Г-побідна схема заміщення двообмоткового трансформатора

Поздовжній елемент Г-подібної схеми складається із сумарних активних і реактивних опорів обох обмоток трансформатора, приведених до однієї напруги. Якщо схема приведена до ВН, опір обмоток трансформатора ,

де – опір вторинної обмотки трансформатора, приведений до первинної напруги.

Якщо схема приводиться до НН то

.

Для визначення параметрів R _тр, X _тр, G _тр, B _тр необхідно скористатись дослідами неробочого (холостого) ходу (х.х.) та короткого замикання (к.з.). Через малі значення струмів холостого ходу втратами в первинній обмотці нехтують (їх включають до втрат у сталі). Таким чином, втрати в сталі прирівнюються до узагальнених втрат неробочого ходу: .

Так як .

Струм неробочого ходу І _х складає від 0, 7 до 3% номінального значення. Активна складова в 4...6 разів менша від реактивної, тому

.

Реактивна провідність визначається з рівняння

.

Звідси реактивна провідність вітки намагнічування трансформатора

.

В досліді к.з. активна потужність визначає втрати в обмотках, бо підведена напруга при цьому складає лише 4, 5...10, 5% номінального значення, і магнітний потік в осерді невеликий. Тому прирівнюється до номінальних втрат в міді обмоток трансформатора .

Отже,

.

Знаючи u _к у %, можна визначити повний опір обмоток трансформатора

.

Для двообмоткового трансформатора

.

Реактивний опір обмоток

.

Для потужних трансформаторів можна вважати , тому

.

У випадку трьох однофазних трансформаторів, з’єднаних в трифазну групу

.