Mạch dự phòng cho máy biến áp trong tính toán mạng điện
Theo bản chất của các nhiệm vụ cần giải quyết, các tính toán của mạng điện được chia thành hai phần:
1. Tính toán các chế độ mạng. Đây là các tính toán về điện áp tại các điểm nút, dòng điện và công suất trong đường dây và máy biến áp trong các khoảng thời gian nhất định.
2. Tính toán lựa chọn thông số. Đây là những tính toán về việc lựa chọn điện áp, thông số của đường dây, máy biến áp, bù và các thiết bị khác.
Để thực hiện các tính toán trên, trước tiên bạn phải biết các mạch tương đương, điện trở và độ dẫn của đường dây điện và máy biến áp.
Trong các tính toán của mạng điện, có tính đến máy biến áp, thay vì mạch tương đương hình chữ T được biết đến trong quá trình kỹ thuật điện, mạch tương đương hình chữ L đơn giản nhất thường được sử dụng, giúp đơn giản hóa rất nhiều việc tính toán và không gây ra lỗi đáng kể . Một mạch tương đương như vậy được hiển thị trong Hình. 1.
Cơm. 1. Mạch tương đương máy biến áp hình chữ L
Các thông số chính của mạch tương đương một pha máy biến áp là điện trở tác dụng RT, phản ứng HT, độ dẫn chủ động GT và độ dẫn phản ứng BT. Độ dẫn phản ứng của VT có tính chất quy nạp. Các tham số này bị thiếu trong tài liệu tham khảo. Chúng được xác định bằng thực nghiệm theo dữ liệu hộ chiếu: tổn thất không tải ∆PX, tổn thất ngắn mạch DRK, điện áp ngắn mạch UK% và dòng điện không tải i0%.
Đối với máy biến áp có ba cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu, mạch tương đương được trình bày ở dạng hơi khác (Hình 2).
Cơm. 2. Mạch điện tương đương của máy biến áp có ba cuộn dây
Trong dữ liệu hộ chiếu của máy biến áp có ba cuộn dây, điện áp ngắn mạch được chỉ định cho ba kết hợp có thể xảy ra: UK1-2%-ngắn mạch trên cuộn dây trung áp (MV) và phía cung cấp của cuộn dây cao áp (HV) ; UK1-3% — trong trường hợp đoản mạch cuộn dây điện áp thấp (LV) và nguồn điện từ cuộn dây HV; UK2-3% — trong trường hợp đoản mạch cuộn dây LV và nguồn cung cấp ở phía HV.
Ngoài ra, có thể có các phiên bản của máy biến áp khi cả ba cuộn dây được thiết kế cho công suất định mức của máy biến áp hoặc khi một hoặc cả hai cuộn dây thứ cấp được thiết kế (về mặt sưởi ấm) chỉ bằng 67% công suất của cuộn sơ cấp.
Độ dẫn điện hoạt động và phản kháng của mạch tương đương được xác định theo công thức:
trong đó ∆PX — tính bằng kW, UN — tính bằng kW.
Tổng điện trở hoạt động của cuộn dây RTotot được tính theo công thức:
Nếu cả ba cuộn dây được thiết kế để hoạt động hết công suất, thì điện trở hoạt động của mỗi cuộn dây được lấy bằng nhau:
Tổng R1T = R2T = R3T = 0,5 RT
Nếu một trong các cuộn dây thứ cấp được thiết kế cho 67% công suất, thì điện trở của các cuộn dây có thể tải 100% được lấy bằng 0,5 RTotal. Một cuộn dây cho phép truyền 67% công suất và có tiết diện bằng 67% bình thường có điện trở gấp 1,5 lần, tức là 0,75 RTotot.
Để xác định điện trở của từng chùm, các mạch tương đương của điện áp ngắn mạch được trình bày dưới dạng tổng điện áp tương đối giảm trên từng chùm:
UK1-2% = UK1% + UK2%,
UK1-3% = UK1% + UK3%,
UK2-3% = UK2% + UK3%.
Giải hệ phương trình này cho UK1% và UK3%, ta được:
UK1% = 0,5 (UK1-2% + UK1-3%-UK2-3%),
UK2% = UK1-2% + UK1%,
UK3% = UK1-3% + UK1%.
Trong các tính toán thực tế đối với một trong các chùm, điện áp rơi thường bằng 0 hoặc một giá trị âm nhỏ. Đối với chùm này của mạch tương đương, điện trở cảm ứng được coi là bằng 0 và đối với các chùm còn lại, điện kháng cảm ứng được tìm thấy tùy thuộc vào độ giảm điện áp tương đối theo công thức:
