Resistansi, konduktansi, dan rangkaian ekuivalen transformator dan autotransformer

Sebuah transformator dengan dua belitan dapat diwakili oleh rangkaian ekivalen berbentuk T (Gbr. 1, a), di mana rt dan xt adalah resistansi belitan aktif dan induktif, gt adalah konduktivitas aktif karena kehilangan daya aktif pada transformator baja, bt adalah konduksi induktif akibat arus magnetisasi...

Arus dalam konduksi trafo sangat kecil (dari urutan beberapa persen dari arus pengenalnya), oleh karena itu, ketika menghitung jaringan listrik dengan signifikansi regional, rangkaian ekuivalen dengan trafo berbentuk L biasanya digunakan, di mana konduksi ditambahkan ke terminal belitan transformator primer (Gbr. 1, b) - ke belitan tegangan tinggi untuk transformator step-down dan ke belitan tegangan rendah untuk transformator step-up. Penggunaan skema berbentuk L menyederhanakan perhitungan jaringan listrik.

Beras. 1.Sirkuit setara transformator dengan dua belitan: sirkuit berbentuk-T; b — Skema berbentuk G; c — skema berbentuk L yang disederhanakan untuk menghitung jaringan regional; d — skema yang disederhanakan untuk perhitungan jaringan lokal dan perkiraan perhitungan jaringan regional.

Perhitungannya bahkan lebih sederhana jika konduktivitas trafo diganti dengan beban konstan (Gbr. 1, c) sama dengan daya tanpa beban trafo:

Di sini ΔPCT — rugi daya pada baja sama dengan rugi selama operasi transformator tanpa beban, dan ΔQST — daya magnetisasi transformator sama dengan:

di mana Ix.x% adalah arus tanpa beban transformator sebagai persentase dari arus pengenalnya; Snom.tr — nilai daya trafo.

Untuk jaringan lokal n, dalam perhitungan perkiraan jaringan regional, hanya resistansi aktif dan induktif transformator yang biasanya diperhitungkan (Gbr. 1, d).

Resistansi aktif belitan transformator dua belitan ditentukan oleh kerugian daya yang diketahui dalam tembaga (dalam belitan) transformator ΔPm kW pada beban pengenalnya:

Di mana

Dalam perhitungan praktis, diasumsikan bahwa rugi daya tembaga (dalam belitan) transformator pada beban pengenalnya sama dengan rugi hubung singkat pada arus pengenal transformator, mis. ΔPm ≈ ΔPk.

Mengetahui tegangan hubung singkat uk% dari transformator, secara numerik sama dengan penurunan tegangan pada belitannya pada beban pengenal, dinyatakan sebagai persentase dari tegangan pengenalnya, mis.

impedansi belitan transformator dapat ditentukan

dan kemudian resistansi induktif belitan transformator

Untuk transformator besar dengan resistansi sangat rendah, resistansi induktif biasanya diberikan oleh kondisi perkiraan berikut:

Saat menggunakan rumus perhitungan, harus diingat bahwa resistansi belitan transformator dapat ditentukan pada tegangan pengenal belitan primer dan sekundernya. Dalam perhitungan praktis, akan lebih mudah untuk menentukan rt dan xt pada tegangan pengenal belitan yang perhitungannya dibuat.

Beras. 2... Sirkuit transformator dengan tiga belitan dan autotransformer: a — diagram transformator dengan tiga belitan; b — sirkuit transformator otomatis; c — rangkaian ekuivalen transformator dengan tiga belitan dan sebuah autotransformator.

Jika belitan transformator memiliki jumlah belitan yang dapat disesuaikan, maka Ut.nom diambil sebagai keluaran belitan utama.

Transformer dengan tiga belitan (Gbr. 2, a) dan autotransformer (Gbr. 2, b) dicirikan oleh nilai rugi daya ΔРm = ΔРк. dan tegangan hubung singkat ir% untuk setiap pasang belitan:

ΔPk. c-s, ΔPk. vn, ΔPk. s-n

Dan

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, ik. s-n, ℅,

dikurangi menjadi daya pengenal transformator atau autotransformator. Kekuatan nominal yang terakhir sama dengan kekuatan passingnya. Rangkaian ekuivalen transformator tiga belitan atau autotransformator ditunjukkan pada Gambar. 2, v.

Kerugian daya dan tegangan hubung singkat yang terkait dengan sinar individu dari bintang ekuivalen dari rangkaian ekuivalen ditentukan oleh rumus:

Dan

Resistensi aktif dan induktif dari sinar bintang ekuivalen dari rangkaian ekuivalen ditentukan dari rumus untuk transformator dua belitan, menggantikannya dengan nilai kehilangan daya dan tegangan hubung singkat untuk sinar yang sesuai dari bintang ekuivalen dari rangkaian ekuivalen.