1.6 Особливості конструкції і режими роботи автотрансформаторів
В установках 110кВ і вище широке застосування знаходять автотрансформатори великої потужності. Пояснюється це рядом переваг, які вони мають у порівнянні з трансформаторами.
Автотрансформатор являє собою багатообмотувальних трансформатор, у якого дві обмотки пов'язані магнітно і електрично.
В енергосистемах знайшли застосування трьохобмотувальні трансформатори - трифазні і однофазні, що збираються в трифазні групи.
Однофазний автотрансформатор має електрично пов'язані обмотки ОВ і ОС (малюнок 26). Частина обмотки, укладена між висновками В і С, називається послідовною, а між С і О - загальної.
При роботі автотрансформатора в режимі пониження напруги в послідовній обмотці проходить струм I, який, створюючи магнітний потік, наводить у загальній обмотці струм I 0. Струм навантаження вторинної обмотки I c складається із струму Iв, що проходить завдяки гальванічної (електричної) зв'язку обмоток, і струму I 0, цих обмоток: IC=IB + I 0, звідки I 0=IC - IB.
Повна потужність, що передається автотрансформатором первинної мережі у вторинну, називається прохідною.
Якщо знехтувати втратами в опорах обмоток автотрансформатора, можна записати наступний вираз:
S=U B I B? U C I C.
Перетворюючи праву частину виразу, отримуємо:
S=UBIB=[(UB - U с) + U с] Iв=(UB - U с) IB + UCIB
де (UB - U с) IB=ST - трансформаторна потужність, що передається магнітним шляхом з первинної обмотки у вторинну;
UC * IB=S Е - електрична потужність, передану з первинної обмотки у вторинну за рахунок їх гальванічного зв'язку, без трансформації.
Малюнок 26 - Схема однофазного автотрансформатора
Малюнок 27 - Схеми з'єднання обмоток автотрансформатора (а) і відповідні векторні діаграми напруг (б)
Ця потужність не навантажує загальної обмотки, тому що струм IB послідовної обмотки проходить на висновок С, минаючи обмотку ОС.
У номінальному режимі прохідна потужність є номінальному потужністю автотрансформатора S=S НОМ, а трансформаторна потужність - типовий потужністю
S T=S ТИП.
Розміри муздрамтеатру, а отже, його маса, визначається трансформаторної (типової) потужністю, яка становить лише частину номінальної потужності:
де n BC=UB / UC - коефіцієнт трансформації; k Виг - коефіцієнт вигідності або коефіцієнт типовий потужності.
З формули (1. 33) випливає, що чим ближче UB до UC, тим менше k Виг і меншу частку номінальної становить типова потужність, Це означає, що розміри автотрансформатора, його маса, витрата активних матеріалів зменшуються в порівнянні з трансформатором однакової номінальної потужності.
Найбільш доцільне застосування автотрансформаторів при поєднанні напруг 220/110; 330/150; 500/220; 750/330.
Зі схеми (малюнок 26) видно, що потужність послідовної обмотки
потужність загальної обмотки
...
