Điện trở, độ dẫn điện và mạch điện tương đương của máy biến áp và máy biến áp tự ngẫu

Một máy biến áp có hai cuộn dây có thể được biểu diễn bằng một mạch tương đương hình chữ T (Hình 1, a), trong đó rt và xt là điện trở hoạt động và cảm ứng của cuộn dây, gt là độ dẫn điện hoạt động do tổn thất điện năng hoạt động trong máy biến áp thép, bt là độ dẫn cảm ứng do dòng điện từ hóa...

Dòng điện trong dây dẫn của máy biến áp rất nhỏ (khoảng vài phần trăm dòng định mức), do đó, khi tính toán các mạng điện có ý nghĩa khu vực, người ta thường sử dụng mạch tương đương với máy biến áp hình chữ L, trong đó dây dẫn được thêm vào các cực của cuộn dây sơ cấp máy biến áp (Hình 1, b) - vào cuộn dây cao áp đối với máy biến áp hạ áp và cuộn dây hạ áp đối với máy biến áp tăng áp. Việc sử dụng sơ đồ hình chữ L giúp đơn giản hóa việc tính toán các mạng điện.

Cơm. 1.Mạch điện tương đương của máy biến áp có hai cuộn dây: a-Mạch hình chữ T; b — Sơ đồ hình chữ G; c — sơ đồ hình chữ L đơn giản hóa để tính toán mạng lưới khu vực; d — sơ đồ đơn giản hóa để tính toán các mạng cục bộ và để tính toán gần đúng các mạng khu vực.

Việc tính toán thậm chí còn đơn giản hơn nếu độ dẫn của máy biến áp được thay thế bằng tải không đổi (Hình 1, c) bằng công suất không tải của máy biến áp:

Ở đây ΔPCT - tổn thất điện năng trong thép bằng tổn thất trong quá trình vận hành không tải của máy biến áp và ΔQST - công suất từ ​​hóa của máy biến áp bằng:

trong đó Ix.x% là dòng điện không tải của máy biến áp tính theo phần trăm dòng điện định mức của nó; Snom.tr — công suất định mức của máy biến áp.

Đối với mạng cục bộ n, trong các tính toán gần đúng của mạng khu vực, thường chỉ tính đến điện trở hoạt động và cảm ứng của máy biến áp (Hình 1, d).

Điện trở hoạt động của cuộn dây của máy biến áp hai cuộn dây được xác định bằng tổn thất công suất đã biết tính bằng đồng (trong cuộn dây) của máy biến áp ΔPm kW ở tải định mức của nó:

Ở đâu

Trong các tính toán thực tế, người ta cho rằng tổn thất điện năng bằng đồng (trong cuộn dây) của máy biến áp ở tải định mức của nó bằng với tổn thất ngắn mạch ở dòng định mức của máy biến áp, tức là ΔPm ≈ ΔPk.

Biết điện áp ngắn mạch uk% của máy biến áp, bằng số bằng với điện áp rơi trong cuộn dây của nó ở tải định mức, được biểu thị bằng phần trăm điện áp định mức của nó, tức là.

trở kháng của cuộn dây máy biến áp có thể được xác định

và sau đó là điện trở cảm ứng của cuộn dây máy biến áp

Đối với các máy biến áp lớn có điện trở rất thấp, điện trở cảm ứng thường được cho bởi điều kiện gần đúng sau:

Khi sử dụng các công thức tính toán, cần lưu ý rằng điện trở của cuộn dây máy biến áp có thể được xác định ở điện áp định mức của cả cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Trong các tính toán thực tế, sẽ thuận tiện hơn khi xác định rt và xt ở điện áp danh định của cuộn dây mà phép tính được thực hiện.

Cơm. 2... Mạch máy biến áp có ba cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu: a — sơ đồ máy biến áp có ba cuộn dây; b — mạch biến áp tự ngẫu; c - mạch tương đương của máy biến áp có ba cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu.

Nếu cuộn dây máy biến áp có số vòng dây điều chỉnh được thì Ut.nom được lấy làm đầu ra của cuộn dây chính.

Máy biến áp có ba cuộn dây (Hình 2, a) và máy biến áp tự ngẫu (Hình 2, b) được đặc trưng bởi các giá trị tổn thất điện năng ΔРm = ΔРк. và điện áp ngắn mạch ir% cho mỗi cặp cuộn dây:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

Và

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

giảm đến công suất định mức của máy biến áp hoặc máy biến áp tự ngẫu. Sức mạnh danh nghĩa của cái sau bằng với sức mạnh vượt qua của nó. Mạch tương đương của máy biến áp ba cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu được thể hiện trong hình. 2, v.

Tổn thất công suất và điện áp ngắn mạch liên quan đến các tia riêng lẻ của một ngôi sao tương đương của một mạch tương đương được xác định theo công thức:

Và

Điện trở hoạt động và cảm ứng của các tia của ngôi sao tương đương của mạch tương đương được xác định từ các công thức cho máy biến áp hai cuộn dây, thay thế vào chúng các giá trị tổn thất điện năng và điện áp ngắn mạch cho tia tương ứng của ngôi sao tương đương của mạch tương đương.