Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы

В схему замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора обычно включают два идеальных трансформатора и три  ветви, имеющих сопротивления, соответствующие высокой, средней и низкой ступеням напряжения.

Все сопротивления должны быть приведены к соответствующему напряжению (рисунок 1 а — к высшей ступени). Для большинства таких трансформаторов сопротивление одной из обмоток (обычно среднего напряжения) близко к нулю, поэтому схема замещения может быть упрощена (рисунок 1б).

Рисунок 1а Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора (полная)

Рисунок 1а Схема замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора (упрощенная)

Трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы имеют несколько вариантов регулирования напряжения. При задании коэффициентов трансформации условных ИТ в схеме следует учитывать расположение анцапф РПН. Для трансформаторов с РПН только ступени среднего напряжения:

В случае автотрансформаторов с РПН в общей нейтрали обмоток высокого и среднего напряжений коэффициенты трансформации определяются следующим образом:

В этих выражениях ΔU — добавочное напряжение при переходе на ответвления, при которых коэффициент трансформации отличается от номинального.

В схемах замещения на рисунке 1 используются только два коэффициента трансформации, например, в случае (а) — K_B-C и K_C-Н, в случае (б) — K_B-C и K_B-Н.

Рассмотрим подробно получение данных для расчетной модели из паспортных данных трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора для схемы замещения на рисунке 1 а.

Для активных сопротивлений r₁, r₂, r₃:

Предварительно необходимо определить потери активной мощности короткого замыкания ΔP_к, соответствующие лучам схемы замещения:

Параметры ΔP_кВ-Н, ΔP_кВ-С, ΔP_кС-Н (потери короткого замыкания, кВт) являются паспортными данными трансформатора, обычно для трехобмоточных трансформаторов они равны для всех обмоток и обозначаются ΔP_к.

Для реактивных сопротивлений x₁, x₂, x₃:

Предварительно необходимо определить потери короткого замыкания u_ki (%), соответствующие лучам схемы замещения по формулам:

Параметры u_кС-Н, u_кВ-Н, u_кВ-С (напряжение короткого замыкания, %) являются паспортными данными трансформатора.

Для учета потерь холостого хода трансформатора вычисляется проводимость шунта намагничивания:

Где: ΔP_х — потери холостого хода (потери в стали), кВт,

S_ном — номинальная мощность трансформатора, МВА,

i_х — ток холостого хода, %,

I_ном и U_ном — номинальные ток и напряжение трансформатора, кВ.