Розрахунок трьохбмоточного трансформатора і автотрансформатора

При конструюванні цих трансформаторів з метою зниження втрат активної потужності перерізи проводів в обмотках вибирають з умови рівності щільності струму в них у випадку номінального навантаження [3].

Схеми заміщення трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора аналогічні. Але розрахунок цих трансформаторів трохи відрізняється, що викликано зменшеною номінальною потужністю обмотки НН автотрансформатора в порівнянні з його номінальною (прохідною) потужністю [1, 3, 4].

До каталожних даних трьохбмоточних трансформаторів і автотрансформаторів відносяться:

- – номінальна потужність;

- – номінальна потужність обмотки НН (тільки для автотрансформатора);

- , , – номінальні напруга обмоток ВН, СН і НН;

- – струм холостого ходу;

- – активні втрати холостого ходу;

- , і – напруги КЗ в опитах КЗ відповідно при закорочених обмотках ВН і СН, ВН і НН, СН і НН (для автотрансформаторів величини , і вказуються приведеними до напруги і віднесені до );

- – активні втрати КЗ у відповідному опиті КЗ.

Повна і спрощена трипроменеві схеми заміщення трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора подані на рис. 3.2.

Параметри кола холостого ходу (, і ) визначаються аналогічно двьохбмоточному трансформатору відповідно до виразів (3.1) – (3.3).

Активні опори обмоток ВН трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора визначаються в такий спосіб:

. (3.10)

Рис. 3.2 – Трипроменеві схеми заміщення трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора:

а) – повна; б) – спрощена

Активні опори обмоток СН і НН трьохбмоточного трансформатора дорівнюють опору обмотки ВН:

. (3.11)

На відміну від трьохбмоточного трансформатора в автотрансформаторі тільки . Активний опір обмотки НН автотрансформатора визначається в такий спосіб:

, (3.12)

де – коефіцієнт обмотки НН.

Реактивні опори обмоток ВН, СН і НН трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора визначаються так:

; ; , (3.13)

де , і – напруги КЗ, прикладені до обмоток ВН, СН і НН відповідно.

Величини напруг , і визначають в такий спосіб:

; ; . (3.14)

Постійні втрати трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора визначають аналогічно двохбмоточному трансформатору (3.3), (3.6).

Змінні активні й реактивні втрати трьохбмоточного трансформатора й автотрансформатора визначаються окремо для кожної обмотки відповідно до наступних виразів:

; ; ;

(3.15)

; ; ,

де , і – навантаження трансформатора зі сторони ВН, СН і НН відповідно.

Втрати в трьохбмоточному трансформаторі й автотрансформаторі визначають аналогічно двохбмоточному трансформатору:

. (3.16)

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 592 с.

2. Электрические сети энергетических систем / В.А. Боровиков,
В.К. Косарев, Г.А. Ходот. – Л.: Энергия, 1977. – 391 с.

3. Сендерович Г.А. Електричні системи і мережі: Короткий конспект лекцій за курсом „ Електричні системи і мережі”. - Харків: ХДАМГ, 2003. – 73 с.

4. Токарев Б.Ф. Электрические машины: Уч. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 624 с.

5. ВСН 97-83. Инструкции по проектированию городских и поселковых электрических сетей.

6. РД 34.20.185-94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.

ДОДАТКИ

Таблиця П.1 – Шкала номінальних потужностей силових трансформаторів

Номінальні потужності трансформаторів, кВ·А



…	…	…	…	и т.д.

Таблиця П.2 – Припустиме тривале струмове навантаження (за нагрівом) кабельних ліній 10 кВ з алюмінієвими жилами і паперовою ізоляцією при прокладці в землі

Переріз жили, мм².
Припустиме тривале струмове навантаження, А.	-

Таблиця П.3 – Економічна щільність струму Jек, А/мм2

Т_нб, год.	1000-3000	3000-5000	Более 5000
Неізольовані алюмінієві проводи	1,3	1,1	1,0
Кабелі з алюмінієвими жилами і паперовою ізоляцією	1,6	1,4	1,2

Таблиця П.4 – Розрахункові дані на 1 км кабельної лінії з алюмінієвими жилами, паперовою ізоляцією і в’язким просоченням, напругою 10 кВ

Переріз жили, мм²
Активний опір жил R₀ при t=20⁰C, Ом/км	3,1	1,94	1,24	0,89	0,62	0,443	0,326	0,258	0,206	0,167	0,129
Індуктивний опір Х₀, Ом/км	-	0,113	0,099	0,0925	0,09	0,086	0,083	0,081	0,079	0,077	0,075

Таблиця П.5 – Каталожні й розрахункові дані двохбмоточних трансформаторів

№п/п	Тип трансформатора	Каталожні дані	Розрахункові дані
, МВ·А	, кВ	, кВ	, %	, кВт	, кВт	, %	, Ом	, Ом	, квар
	ТДЦ-80000/110			10,5	10,5			0,6	0,71	19,2
	ТДЦ-125000/110			10,5	10,5			0,55	0,37	12,3	687,5
	ТДЦ-200000/110			15,75	10,5			0,5	0,2	7,7
	ТДЦ-250000/110			15,75	10,5			0,5	0,15	6,1
5	ТДЦ-400000/110				10,5			0,45	0,08	3,8
	ТМН-6300/110	6,3			10,5		11,5	0,8	14,7	220,4	50,4
	ТДН-10000/110				10,5			0,7	7,95
	ТДН-16000/110				10,5			0,7	4,38	86,7
	ТДН-16000/150							0,8	8,3
	ТМН-400/35	0,4		0,4	6,5	7,6	1,9	2,0	23,5		12,6
	ТМ-100/35	0,1		0,4	6,5	1,9	0,5	2,6			2,6
	ТМ-160/35	0,16		0,4	6,5	2,6	0,7	2,4			3,8
	ТМ-250/35	0,25		0,4	6,5	3,7	1,0	2,3			5,7
	ТДЦ-250000/150			10,5				0,5	0,3
15	ТМН-630/35	0,63		0,4	6,5	11,6	2,7	1,5	14,9	79,6

Продовження табл. П.5

№п/п	Тип трансформатора	Каталожні дані	Розрахункові дані
, МВ·А	, кВ	, кВ	, %	, кВт	, кВт	, %	, Ом	, Ом	, квар
	ТМН-1000/35	1,0		0,4	6,5	16,5	3,6	1,4	7,9	49,8	22,4
	ТДЦ-80000/220			10,5				0,6	2,9	80,5
	ТДЦ-125000/220			10,5				0,5	1,4	51,5
	ТДЦ-200000/220							0,45	0,77	32,2
	ТДЦ-250000/220			13,8				0,45	0,6	25,7
	ТДЦ-400000/220							0,4	0,29	16,1
	ТЦ-630000/220				12,5			0,35	0,2	11,6
	ТМН-1600/35	1,6			6,5	23,5	5,1	1,1	11,2	49,2	17,6
	ТЦ-1000000/220				11,5			0,35	0,2	6,7
	ТДЦ-125000/330			10,5				0,5	2,78
	ТДЦ-200000/330							0,45	1,68	66,2
	ТДЦ-250000/330			13,8				0,45	1,2	52,9
	ТДЦ-400000/330							0,4	0,6
	ТЦ-1250000/330							0,75	0,2	10,6
30	ТЦ-630000/330							0,35	0,4

Таблиця П.6 – Каталожні й розрахункові дані трьохбмоточних трансформаторів і автотрансформаторів

№ № п/п	Тип трансформатора	Каталожні дані
, МВ·А	, кВ	, кВ	, кВ	, %	, %	, %	, кВт	, кВт	, %	, МВ·А

	ТМТН-6300/110	6,3		38,5		10,5					1,2	–
	ТДТН-10000/110			38,5		10,5					1,1	–
	ТДТН-16000/110			38,5		10,5					1,0	–
4	ТДТН-25000/110			38,5		10,5	17,5	6,5			0,7	–
	ТДТН-40000/110			38,5		10,5					0,6	–
	ТДТН-63000/110			38,5		10,5		6,5			0,7	–
	ТДТН-80000/110			38,5			18,5				0,6	–
	АОДЦТН-333000/750/330		750/√3	330/√3	15,75						0,35
	ТДТН-16000/150			38,5		10,5					1,0	–
	ТДТН-25000/150			38,5		10,5					0,9	–
	ТДТН-40000/150			38,5		10,5					0,8	–
	ТДТН-63000/150			38,5		10,5					0,7	–
	ТДТН-25000/220			38,5		12,5		6,5			1,2	–
	ТДТН-40000/220			38,5		12,5		9,5			1,1	–
	АОДЦТН-417000/750/500	750/√3	500/√3	10,5				11,5

Продовження табл. П.6

№ № п/п	Тип трансформатора	Каталожні дані
, МВ·А	, кВ	, кВ	, кВ	, %	, %	, %	, кВт	, кВт	, %	, МВ·А
	ТМТН-6300/35	6,3		10,5	6,3	7,5	7,6				1,2	-
	АТДЦТН-63000/220/110						35,7	21,9			0,5	31,5
	АТДЦТН-125000/220/110										0,5	62,5
	АТДЦТН-200000/220/110										0,5
	АТДЦТН-250000/220/110				38,5	11,5	33,4	20,8			0,5
	АТДЦТН-125000/330/110				38,5						0,5	62,5
	АТДЦТН-200000/330/110				10,5			22,5			0,5
	ТДТН-10000/35		36,75	10,5	6,3		16,5					-
	ТДТН-16000/35		36,75	10,5	6,3		16,5				0,95	-
	ТДЦТН-63000/220			36,3	6,6		28,8	12,6			0,5	-
	АОДЦТ-667000/1150/500		1150/√3	500/√3		11,5					0,35
	АОДЦТН-417000/750/500		750/√3	500/√3	10,5	11,5					0,15	33,7
	АОДЦТН-267000/500/220		500/√3	230/√3	10,5	11,5					0,35	66,8
	АОДЦТН-167000/500/330		500/√3	330/√3	10,5	9,5					0,3	33,4
	АОДЦТН-267000/750/220		750/√3	330/√3	10,5						0,35

Продовження табл. П.6

№ п/п	Тип трансформатора	Розрахункові дані
, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, квар

	ТМТН-6300/110	9,7	9,7	225,7		131,2	75,6
	ТДТН-10000/110			142,2		82,7
	ТДТН-16000/110	2,6	2,6	88,9
4	ТДТН-25000/110	1,5	1,5	56,9		35,7
	ТДТН-40000/110	0,8	0,8	35,5		22,3
	ТДТН-63000/110	0,5	0,5	22,0		13,6
	ТДТН-80000/110	0,4	0,4	18,6		11,9
	АОДЦТН-333000/750/330	0,49	1,36	59,1		98,5
	ТДТН-16000/150	4,7	4,7			103,5
	ТДТН-25000/150	2,9	2,9	112,5		67,5
	ТДТН-40000/150	1,45	1,45			42,2
	ТДТН-63000/150	0,9	0,9	47,7		26,8
	ТДТН-25000/220	5,7	5,7
	ТДТН-40000/220	3,6	3,6
	АОДЦТН-417000/750/500	0,12	2,2	55,1

Продовження табл. П.6

№ п/п	Тип трансформатора	Розрахункові дані
, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, квар
	ТМТН-6300/35	0,85	0,85		15,5	15,7	75,6
	АТДЦТН-63000/220/110	1,4	2,8			195,6
	АТДЦТН-125000/220/110	0,5	1,0	48,6		66,8
	АТДЦТН-200000/220/110	0,3	0,6	30,4		54,2
	АТДЦТН-250000/220/110	0,2	0,4	25,5		45,1
	АТДЦТН-125000/330/110	1,3	2,6	91,5		213,4
	АТДЦТН-200000/330/110	0,8	2,0	58,5		126,6
	ТДТН-10000/35	0,51	0,51	11,8		10,5
	ТДТН-16000/35	0,3	0,3	7,4		6,5
	ТДЦТН-63000/220	2,13	2,13	114,2		127,6
	АОДЦТ-667000/1150/500	0,62	2,3	81,0		150,4
	АОДЦТН-417000/750/500	0,36	4,45	55,1		309,1
	АОДЦТН-267000/500/220	0,28	1,12	39,8		75,6
	АОДЦТН-167000/500/330	0,48	2,4	38,8
	АОДЦТН-267000/750/220	0,79	2,64	94,8		122,9

Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ