Мощность обмоток трансформатора с расщепленной обмоткой

Применение трансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения

date image2014-02-24
views image10958

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

При номинальной мощности трансформаторов 25 МВА и выше для ограничения токов КЗ при равномерной нагрузке секций шин широко применяются трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения (рисунок 1.10).

Рисунок 1.10 – Схема ЗРУ-6(10) кВ при трансформаторах с расщепленной обмоткой низшего напряжения

У трансформаторов с расщепленной обмоткой мощность каждой из обмоток низшего напряжения в два раза меньше номинальной мощности трансформатора. При этом сопротивление каждой из обмоток низшего напряжения увеличивается в два раза по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности. Сопротивление трансформатора сквозным токам КЗ по сравнению с двухобмоточным трансформатором такой же мощности при этом увеличивается примерно в 1,8-1,9 раза.

Также как и сдвоенные реакторы, трансформаторы с расширенной обмоткой позволяют организовать четыре секции шин и разнести ЭД МНА по одному на каждую из секций (при питании от трансформаторов одной насосной станции). При этом, кроме ограничения тока КЗ от энергосистемы трансформаторы с расщепленной обмоткой дополнительно ограничивают токи подпитки точки КЗ от СД других секций шин. Для тока подпитки сопротивление трансформатора равно сумме сопротивлений обмоток низшего напряжения.XТ=2XНН – сопротивление одной обмотки низшего напряжения).

С точки зрения повышения надежности и экономичности системы электроснабжения применение трансформаторов с расщепленными обмотками предпочтительнее токоограничивающих реакторов. При реакторном присоединении необходимо обеспечивать достаточную вентиляцию помещений для надежной работы реакторов, не допуская их перегрева [9]. Кроме того, при реакторном присоединении увеличиваются потери напряжения, как в нормальном режиме, так и при пуске и, как следствие, ухудшаются условия пуска электродвигателей. Реакторы целесообразно применять только в случае недостаточного ограничения токов КЗ с помощью трансформаторов с расщепленными обмотками.

При мощности трансформаторов SН=63 МВА для ограничения токов КЗ от системы и токов подпитки от ЭД может потребоваться одновременное применение и трансформаторов с расщепленной обмоткой и токоограничивающих реакторов (рисунок 1.11).

Источник

Трансформаторы с расщепленной обмоткой

ЛЕКЦИЯ № 11

Тема: Трансформаторы с расщепленными обмотками, автотрансформаторы.

Цель: Изучить особенности конструкции и рабочих свойств трансформаторов с расщепленными обмотками и автотрансформаторов.

План: 1.Особенности конструкции.

2. Рабочие свойства.

3. Рабочие свойства и особенности конструкции автотрансформаторов.

Литература: 1. Бургардт К.А., Просужих Р.П.

«Корабельные электрические машины».

Часть 2. 1980., стр. 37-41.

1969., стр. 533-550.

Лекция обсуждена и одобрена на заседании кафедры

Протокол № _____ от «_____» _____________200 г.

Преподаватель: Просужих Р.П.

Лекция № 11 Трансформаторы с расщепленными обмотками. Автотрансформаторы

Трансформаторы с расщепленной обмоткой

Такими трансформаторами называют трехобмоточные трансформаторы, у которых две вторичные (или две первичные при одной вторичной) не имеют индуктивной связи друг с другом. Это достигается особенностью конструкции трансформатора с расщепленной обмоткой, которую мы рассмотрим на примере однофазного трансформатора с одной первичной обмоткой высшего напряжения (ВН) и двумя вторичными обмотками низшего напряжения (НН), которые представляют собой обмотку НН, расщепленную на две части «2» и «3». Магнитопровод такого трансформатора должен быть бронестержневым, как показано на рисунке 1.

При этом первичная обмотка «1» ВН также должна иметь две части ВН12 и ВН13, расположенные на разных стержнях, т.е. совместно с обмотками «2» и «3». Это значит, что первичная обмотка имеет две параллельные ветви, каждая из которых создает свой основной магнитный поток замыкающийся по своему стержню и своему ярму. Такое расположение обмоток на таком магнитопроводе обеспечивает слабую магнитную связь между обмотками «2» и «3», поэтому передача энергии из цепи обмотки «2» в цепь обмотки «3» посредством электромагнитного поля практически исключена. Это значит в свою очередь, что такой трансформатор можно рассматривать как два самостоятельных трансформатора, размещенных в одном корпусе и на одном магнитопроводе.

Если нагрузить одну из вторичных обмоток, например НН2, то на стороне ВН будет нагружена только одна из параллельных ветвей обмотки ВН, в частности ВН12, расположенная на одном стержне с обмоткой НН2.

Трансформатор с расщепленной обмоткой может передавать энергию и в обратном направлении, т.е. быть повышающим.

В этом случае обмотки НН2 и НН3 будут являться первичными. Они могут получать питание от двух отдельных генераторов. Вторичной обмоткой будет обмотка ВН, имеющая две параллельные ветви. Естественно, что в случае, когда один из генераторов будет отключен, то не будет нагружена и соответствующая ветвь вторичной обмотки ВН.

Номинальные напряжения U и U могут быть как одинаковымитак и различными. Соотношение магнитных потоков в стержнях трансформатора и зависит от соотношений между напряжением U1, и приведенными напряжениями Ů / 2 и Ů / 3. Если , то будут равны друг другу и приведенные токи . В этом случае одинаковы и магнитные потоки Ф2= Ф3. Следовательно, в боковых стержнях (ярмах) бронестержневого трансформатора магнитные потоки отсутствуют.

В общем случае это не так. Если напряжение и неодинаковы, например, при неодинаковой нагрузке обмоток НН2 и НН3, то и токи и магнитные потоки не равны друг другу. В этом случае в магнитопроводе появится магнитный поток , равный разности потоков в стержнях Ф2 и Ф3. Этот поток будет замыкаться по боковым стержням (ярмам). Если бы этих боковых стержней не было, то поток вынужден был бы замыкаться по воздуху (по путям рассеяния), а в основном по конструктивным элементам трансформатора (стенкам бака и т.п.).

Это привело бы к большим добавочным потерям на вихревые токи и перемагничивание. Именно по этой причине трансформаторы с расщепленными обмотками выполняют на бронестержневыхмагнитопроводах.

Основное преимущество трансформаторов с расщепленными обмотками состоит в том, что у них сопротивление короткого замыкания (ZK12 » ZK13) за счет независимости обмоток НН2 и НН3примерно в два раза больше, чем сопротивление короткого замыкания ZК обычного трансформатора, у которого параллельные ветви вторичной обмотки взаимозависимы. Это обуславливает меньшие значения тока короткого замыкания трансформаторов с расщепленными обмотками по сравнению с обычными двух и многообмоточными трансформаторами.

Суммарная мощность расщепленной обмотки, т.е. обмоток НН2 и НН3, равна мощности всего трансформатора, т.е. мощности обмотки ВН.

Трехфазные трансформаторы с расщепленными обмотками выполняются на обычных трехстержневых магнитопроводах. При этом каждая из частей расщепленной обмотки, принадлежащих одной фазе, расположена на одном и том же стержне магнитопровода. В этом случае роль крайних стержней (ярм) выполняют два других стержня, на которых расположены обмотки других фаз. Поскольку токи и магнитные потоки фаз сдвинуты по фазе на 120°эл, их взаимозависимость невелика.

Части расщепленной обмотки, т.е. НН2 и НН3 и параллельные ветви обмотки ВНкаждой из фаз, разнесены по высоте стержней, поэтому их потоки рассеяния не взаимосвязаны, что в свою очередь обеспечивает большие значения напряжений короткого замыкания и малые токи короткого замыкания.

Источник

Трансформатор с расщепленной обмоткой

RastrWin

Трансформаторы с расщепленной на две части обмоткой.

Для трансформаторов с расщепленной на две части обмоткой низшего напряжения применяется схема замещения в виде трехлучевой звезды (рисунок 1).

Для трансформаторов с расщепленной обмоткой вычисляется: Zвн — сопротивление между обмоткой высокого и объединенными обмотками низкого напряжения. Это сопротивление называется «сквозным» и вычисляется по паспортным данным трансформатора:

где: uквн — сквозное напряжение короткого замыкания трансформатора,

Uном — номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ,

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА.

Вычисляется, кроме того, сопротивление расщепления Zн1-н2, равное сопротивлению между выводами двух ветвей расщепленной обмотки:

Для этого должно быть известно напряжение короткого замыкания между двумя обмотками НН трансформатора, uкн1-н2, %.

Сопротивление расщепления равно сопротивлению последовательно соединенных обмоток низшего напряжения:

И т.к. ветви низкого напряжения одинаковые, то Z для всех трех обмоток определяется по формулам:

Если значение uкн1-н2 не присутствует в паспортных данных трансформатора, расчет сопротивления проводится с помощью коэффициента расщепления, который определяется, как соотношение:

Коэффициент расщепления для однофазных трансформаторов равен 4. В трехфазных трансформаторах коэффициент расщепления зависит от расположения обмоток на стержне магнитопровода. При расположении расщепленных обмоток одна над другой коэффициент расщепления равен 3,5.

Если коэффициент расщепления известен, то предыдущие формулы принимают следующий вид:

Активные сопротивления обмоток приближенно вычисляются по формулам:

где: ΔPк — потери короткого замыкания на трансформаторе, кВт,

Uном — номинальное напряжение обмотки ВН трансформатора, кВ,

Sном — номинальная мощность трансформатора, МВА.

По найденным Z и R определяются X обмоток:

G и B вычисляются по таким же формулам, как и для двухобмоточного трансформатора:

Номинальный коэффициент трансформации определяется таким же образом, как для двухобмоточного трансформатора:

Источник

Поделиться с друзьями
Электрика и электроника
Adblock
detector