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
| Тнб, 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