2.21. Трансформаторы специального назначения и применения

2.21.1. Трехобмоточные трансформаторы. Трехобмоточные трансформаторы с одной первичной обмоткой 1 и двумя вторичными обмотками 2 и 3 (рис.2.53,а) используются на электрических станциях и подстанциях для питания распределительных сетей с различными номинальными напряжениями [4].

О бмотки 2 и 3 приведены к числу витков обмотки 1, коэффициенты приведения (трансформации) при этом равны:

; . (2.139)

Схема замещения трехобмоточного трансформатора представлена на рис. 2.53,б. Характерной особенностью трансформаторов такого типа является взаимное влияние напряжений вторичных обмоток при изменении нагрузки на одной из них, т.к. при этом изменяется падение напряжения первичной обмотки . Параметры схемы замещения трехобмоточного трансформатора определяются расчетом или устанавливаются из данных трех опытов короткого замыкания, схемы проведения которых представлены на рис. 2.54. Опытные значения сопротивлений короткого замыкания равны:

(2.140)

Параметры схемы замещения определяются по формулам:

(2.141)

А налогичным образом устанавливаются активные и индуктивные сопротивления обмоток. Из опытов короткого замыкания определяются напряжения короткого замыкания , , (рис. 2.54), которые в относительных единицах равны соответствующим значениям сопротивлений короткого замыкания трехобмоточного трансформатора. Данные опыта короткого замыкания между обмотками 2 и 3 должны быть приведены к первичной обмотке с коэффициентом .

Номинальной мощностью трехобмоточного трансформатора является мощность его первичной обмотки, которая является наиболее мощной. Мощности обмоток трехобмоточного трансформатора:

; ; . (2.142)

Если обмотка 1 является первичной, то мощности обмоток находятся в соотношении

. (2.143)

Стандартно трехобмоточные трансформаторы выполняются с соотношениями номинальных мощностей трех обмоток в процентах (100, 100, 100; 100, 100, 67; 100, 67, 100; 100, 67, 67). Напряжения короткого замыкания определяются при токах, которые соответствуют номинальной мощности наиболее мощной обмотки. Трехфазные трехобмоточные трансформаторы выполняются с группами соединений Y₀/ Y₀ / – 0 – 11; Y₀/ / – 11 – 11; однофазные – I / I / I – 0 – 0.

На мощных электрических станциях установлены трехобмоточные трансформаторы с двумя первичными обмотками и одной вторичной. первичные обмотки рассчитаны на одно номинальное напряжение, к ним присоединены генераторы, а вторичная обмотка соединяется с линиями передачи. Трансформаторы выполняются однофазными и соединяются в трансформаторную группу [1].

2.21.2. Автотрансформаторы. В сетях высокого и низкого напряжений нередко возникает необходимость сравнительно небольшого изменения напряжения. Использование обычных двухобмоточных трансформаторов при этом бывает неэкономичным. Поэтому применяют трансформаторы, у которых первичная и вторичная обмотки имеют и электромагнитную, и электрическую связь. В автотрансформаторе первичная обмотка включается в сеть параллельно, а вторичная – последовательно. Устройство обмоток и их расположение на стержнях такие же, как и в обычном трансформаторе. Однако из-за наличия электрической связи между обмотками изоляция каждой из них относительно корпуса должна быть рассчитана на напряжение сети высшего напряжения . Способы включения обмоток автотрансформатора представлены на рис. 2.55 [1].