Elektrik şebekelerinin hesaplanmasında transformatörler için yedek devreler
Çözülmesi gereken görevlerin doğası gereği, elektrik şebekelerinin hesaplamaları iki kısma ayrılır:
1. Ağ modlarının hesaplanması. Düğüm noktalarındaki gerilimlerin, hatlardaki ve trafolardaki akım ve güçlerin belirli aralıklarla hesaplanmasıdır.
2. Parametre seçimi hesaplamaları. Bunlar, gerilim seçimi, hat parametreleri, transformatörler, dengeleme ve diğer cihazların hesaplamalarıdır.
Yukarıdaki hesaplamaları yapmak için öncelikle elektrik hatları ve trafoların eşdeğer devrelerini, direnç ve iletkenliklerini bilmeniz gerekir.
Elektrik şebekelerinin hesaplanmasında, transformatörler dikkate alınarak, elektrik mühendisliği dersinden bilinen T-şekilli eşdeğer devre yerine, genellikle hesaplamaları büyük ölçüde basitleştiren ve önemli hatalara neden olmayan en basit L-şekilli eşdeğer devre kullanılır. . Böyle bir eşdeğer devre, Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.
Pirinç. 1. L şeklindeki trafo eşdeğer devresi
Transformatörün bir fazının eşdeğer devresinin ana parametreleri aktif direnç RT'dir, tepkisellik HT, aktif iletkenlik GT ve reaktif iletkenlik BT. VT'nin reaktif iletkenliği doğası gereği endüktiftir. Bu parametreler referans literatürde eksiktir. Pasaport verilerine göre deneysel olarak belirlenirler: yüksüz kayıplar ∆PX, kısa devre kayıpları DRK, kısa devre gerilimi UK% ve yüksüz akım i0%.
Üç sargılı veya ototransformatörlü transformatörler için eşdeğer devre biraz farklı bir biçimde sunulur (Şekil 2).
Pirinç. 2. Üç sargılı bir transformatörün eşdeğer devresi
Üç sargılı transformatörlerin pasaport verilerinde, kısa devre gerilimi üç olası kombinasyon için belirtilir: UK1-2%-orta gerilim (OG) sargısında kısa devre ve yüksek gerilim (YG) sargısının besleme tarafı ; UK1-3% — alçak gerilim sargısında (LV) ve YG sargısından gelen güç kaynağında kısa devre olması durumunda; UK2-3% — AG bobininde ve YG tarafında beslemede kısa devre olması durumunda.
Ek olarak, üç sargının tümü transformatörün nominal gücü için tasarlandığında veya ikincil sargılardan biri veya her ikisi de (ısıtma açısından) birincil sargının gücünün yalnızca %67'si için tasarlandığında, transformatörün versiyonları mümkündür.
Eşdeğer devrenin aktif ve reaktif iletkenliği aşağıdaki formüllerle belirlenir:
∆PX — kW cinsinden, UN — kW cinsinden.
Sargıların toplam aktif direnci RTotot aşağıdaki formülle hesaplanır:
Üç sargının tümü tam güç için tasarlanmışsa, her birinin aktif direnci eşit alınır:
R1T = R2T = R3T = toplam 0,5 RT
Sekonder sargılardan biri gücün %67'si için tasarlanmışsa %100 yüklenebilen sargıların dirençleri 0,5 RToplam olarak alınır. Gücün %67'sini iletebilen ve kesiti normalin %67'si olan bir bobinin direnci 1,5 kat daha fazladır, yani; 0,75 RTtop.
Her bir kirişin direncini belirlemek için, kısa devre voltajının eşdeğer devreleri, her bir kiriş üzerindeki bağıl voltaj düşüşlerinin toplamı olarak sunulur:
UK1-2% = UK1% + UK2%,
UK1-3% = UK1% + UK3%,
UK2-3% = UK2% + UK3%.
Bu denklem sistemini UK1% ve UK3% için çözerek şunu elde ederiz:
UK1% = 0,5 (%UK1-2 + UK1-3%-UK2-3),
UK2% = UK1-2% + UK1%,
UK3% = UK1-3% + UK1%.
Işınlardan biri için pratik hesaplamalarda voltaj düşüşü genellikle sıfır veya küçük bir negatif değerdir. Eşdeğer devrenin bu ışını için endüktif direncin sıfır olduğu varsayılır ve kalan ışınlar için endüktif reaktanslar, bağıl voltaj düşüşlerine bağlı olarak aşağıdaki formülle bulunur:
