Circuits de recanvi per a transformadors en el càlcul de xarxes elèctriques
Per la naturalesa de les tasques a resoldre, els càlculs de xarxes elèctriques es divideixen en dues parts:
1. Càlculs de modes de xarxa. Es tracta de càlculs de tensions en punts nodals, corrents i potències en línies i transformadors a intervals determinats.
2. Càlculs de selecció de paràmetres. Es tracta de càlculs de selecció de tensions, paràmetres de línies, transformadors, compensadors i altres dispositius.
Per fer els càlculs anteriors, primer cal conèixer els circuits equivalents, la resistència i la conductància de les línies elèctriques i els transformadors.
En els càlculs de xarxes elèctriques, tenint en compte els transformadors, en comptes del circuit equivalent en forma de T conegut des del curs d'enginyeria elèctrica, s'acostuma a utilitzar el circuit equivalent en forma de L més simple, que simplifica molt els càlculs i no provoca errors significatius. . Aquest circuit equivalent es mostra a la Fig. 1.
Arròs. 1. Circuit equivalent del transformador en forma de L
Els paràmetres principals del circuit equivalent d'una fase del transformador són la resistència activa RT, reactivitat HT, conductància activa GT i conductància reactiva BT. La conductància reactiva de VT és de naturalesa inductiva. Aquests paràmetres falten a la literatura de referència. Es determinen experimentalment segons dades del passaport: pèrdues sense càrrega ∆PX, pèrdues per curtcircuit DRK, tensió de curtcircuit UK% i corrent sense càrrega i0%.
Per als transformadors amb tres bobinatges o autotransformadors, el circuit equivalent es presenta d'una forma lleugerament diferent (Fig. 2).
Arròs. 2. Circuit equivalent d'un transformador amb tres bobinatges
A les dades del passaport dels transformadors amb tres bobinatges, la tensió de curtcircuit s'indica per a tres combinacions possibles: UK1-2%, curtcircuit al bobinatge de mitjana tensió (MV) i el costat de subministrament del bobinatge d'alta tensió (HV). ; UK1-3% - en cas de curtcircuit del bobinatge de baixa tensió (BT) i subministrament d'alimentació des del bobinatge d'alta tensió; UK2-3% — en cas de curtcircuit de la bobina de baixa baixa i el subministrament al costat d'HT.
A més, les versions del transformador són possibles quan els tres bobinatges estan dissenyats per a la potència nominal del transformador o quan es dissenyen un o ambdós bobinatges secundaris (en termes d'escalfament) per només el 67% de la potència del bobinatge primari.
La conductivitat activa i reactiva del circuit equivalent està determinada per les fórmules:
on ∆PX — en kW, UN — en kW.
La resistència activa total dels bobinatges RTotot es calcula mitjançant la fórmula:
Si els tres bobinatges estan dissenyats per a la màxima potència, la resistència activa de cadascun d'ells es considera igual:
R1T = R2T = R3T = 0,5 RT total
Si un dels bobinatges secundaris està dissenyat per al 67% de la potència, llavors les resistències dels bobinats que es poden carregar al 100% es prenen iguals a 0,5 RTotal. Una bobina que permet la transmissió del 67% de la potència i la secció de la qual és el 67% de la normal té una resistència 1,5 vegades més, és a dir. 0,75 RTotot.
Per determinar la resistència de cadascun dels feixos, els circuits equivalents de la tensió de curtcircuit es presenten com la suma de les caigudes de tensió relatives als feixos individuals:
UK1-2% = UK1% + UK2%,
UK1-3% = UK1% + UK3%,
UK2-3% = UK2% + UK3%.
Resolvent aquest sistema d'equacions per a UK1% i UK3%, obtenim:
UK1% = 0,5 (UK1-2% + UK1-3%-UK2-3%),
UK2% = UK1-2% + UK1%,
UK3% = UK1-3% + UK1%.
En els càlculs pràctics per a un dels feixos, la caiguda de tensió sol ser zero o un petit valor negatiu. Per a aquest feix del circuit equivalent, s'assumeix que la resistència inductiva és zero, i per a la resta de feixos, les reactàncies inductives es troben en funció de les caigudes de tensió relatives mitjançant la fórmula:
