Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Оснащения врачебно-сестринской бригады.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-11-27 | 361 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В установках 110 кВ и выше широкое применение находят автотрансформаторы большой мощности. Объясняется это рядом преимуществ, которые они имеют по сравнению с трансформаторами.
Рис. 3.13. Схема однофазного автотрансформатора
Однофазный автотрансформатор имеет две электрически связанные обмотки ОВ и ОС (рис. 13). Часть обмотки, заключенная между выводами В и С, называется последовательной, а между С и О — общей.
При работе автотрансформатора в режиме понижения напряжения в последовательной обмотке проходит ток IВ, который, создавая магнитный поток, наводит в общей обмотке ток I 0. Ток нагрузки вторичной обмотки I с складывается из тока Iв, проходящего благодаря гальванической (электрической) связи обмоток, и тока I о, созданного магнитной связью этих обмоток:
I с = Iв + I0, откуда I 0 = I с- I в
Полная мощность, передаваемая автотрансформатором из первичной сети во вторичную, называется проходной.
Если пренебречь потерями в сопротивлениях обмоток автотрансформатора, можно записать следующее выражение:
S = UBIB = UcIc.
Преобразуя правую часть выражения, получаем:
S = UBIB = [(UB – U с) + U с] Iв = (Ub-Uc)Ib + UcIb,, (3)
где (UB — Uc)Iв = S т — трансформаторная мощность, передаваемая магнитным путем из первичной обмотки во вторичную; Uс∙IВ=Sэ — электрическая мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную за счет их гальванической связи, без трансформации.
Эта мощность не нагружает общей обмотки, потому что ток 1В из последовательной обмотки проходит на вывод С, минуя обмотку ОС.
В номинальном режиме проходная мощность является номинальной мощностью автотрансформатора S = SH0M, а трансформаторная мощность — типовой мощностью
|
S т = S тип
Размеры магнитопровода, а следовательно, его масса определяются трансформаторной (типовой) мощностью, которая составляет лишь часть номинальной мощности:
(4)
где пВС = Ub/UС — коэффициент трансформации; квыг — коэффициент выгодности или коэффициент типовой мощности.
Из выражения (4) следует, что чем ближе UB к Uc, тем меньше kвыг и меньшую долю номинальной составляет типовая мощность. Это означает, что размеры автотрансформатора, его масса, расход активных материалов уменьшаются по сравнению с трансформатором одинаковой номинальной мощности.
Например, при UB = 330 кВ, Uc = 110 кВ квыг = 0,667, а при UB = 550 кВ, Uc = 330 кВ квыг =0,34.
Наиболее целесообразно применение автотрансформаторов при сочетании напряжений 220/110; 330/150; 500/220; 750/330.
Из схемы (рис. 13) видно, что мощность последовательной обмотки
мощность общей обмотки
Таким образом, еще раз можно подчеркнуть, что обмотки и магнитопровод автотрансформатора рассчитываются на типовую мощность, которую иногда называют расчетной мощностью. Какая бы мощность ни подводилась к зажимам В или С, последовательную и общую обмотки загружать больше чем на SТИП нельзя. Этот вывод особенно важен при рассмотрении комбинированных режимов работы автотрансформатора. Такие режимы возникают, если имеется третья обмотка, cвязанная с автотрансформаторными обмотками только магнитным путем.
Третья обмотка автотрансформатора (обмотка НН) используется для питания нагрузки, для присоединения источников активной или реактивной мощности (генераторов и синхронных компенсаторов), а в некоторых случаях служит лишь для компенсации токов третьих гармоник. Мощность обмотки НН Sнн не может быть больше S тип так как иначе размеры автотрансформатора будут определяться мощностью этой обмотки. Номинальная мощность обмотки HН указывается в паспортных данных автотрансформатора.
Рис. 3.14. Распределение токов в обмотках автотрансформатора в различных режимах.
|
А, б — автотрансформаторные режимы; в, г — трансформаторные режимы; д, е — комбинированные режимы.
Рассмотрим режимы работы трехобмоточных автотрансформаторов с обмотками ВН, СН и НН (рис.3. 14).
В автотрансформаторных режимах, (рис.3. 14, а, б) возможна передача номинальной мощности S НОМ из обмотки ВН в обмотку СН или наоборот. В обоих режимах в общей обмотке проходит разность токов 1 с — 1в = квыг 1с, а поэтому последовательная и общая обмотки загружены типовой мощностью, что допустимо.
В трансформаторных режимах (рис.3. 14, б, г) возможна передача мощности из обмотки НН в обмотку СН или ВН, причем обмотку НН можно загрузить не более чем на S ТИП.
Условие допустимости режима НН → ВН или НН → СН:
Если происходит трансформация 5ТИП из НН в СН, то общая обмотка загружена такой же мощностью и дополнительная передача мощности из ВН в СН невозможна, хотя последовательная обмотка не загружена.
В трансформаторном режиме передачи мощности STM из обмотки НН в ВН (рис.3.14, г) общая и последовательная обмотки загружены не полностью:
где Рр, QB — активная и реактивная мощности, передаваемые из ВН в СН.
Нагрузка последовательной обмотки
Отсюда видно, что даже при передаче номинальной мощности Sb = S Н0M последовательная обмотка не будет перегружена.
В общей обмотке токи автотрансформаторного и трансформаторного режимов направлены одинаково:
Нагрузка общей обмотки
Подставляя значения токов и производя преобразования, получаем:
где Р нн, Q hh — активная и реактивная мощности, передаваемые из обмотки НН в обмотку СН.
Таким образом, комбинированный режим НН→СН, ВН→СН ограничивается загрузкой общей обмотки и может быть допущен при условии
So ≤ S ТИП = kBЫГSHОМ (2-17)
В комбинированном режиме передачи мощности из обмоток НН и СН в обмотку ВН распределение токов показано на рис. 14, е. В общей обмотке ток автотрансформаторного режима направлен встречно току трансформаторного режима, поэтому загрузка обмотки значительно меньше допустимой и в пределе может быть равна нулю. В последовательной обмотке токи складываются, что может вызвать ее перегрузку. Этот режим ограничивается загрузкой последовательной обмотки:
(2-18)
где Рс, Qc — активная и реактивная мощности на стороне СН; Рнн, Qhh — то же на стороне НН.
|
Комбинированный режим НН →ВН, СН →ВН допустим, если
(2-19)
Возможны и другие комбинированные режимы: передача мощности из обмотки СН в обмотки НН и ВН или работа в понижающем режиме при передаче мощности из обмотки ВН в обмотки СН и НН.
Рис.3. 15. Схема включения трансформаторов тока для контроля нагрузки автотрансформатора.
Во всех случаях надо контролировать загрузку обмоток автотрансформатора. Ток в последовательной обмотке может контролироваться трансформатором тока ТТ1, так как 1 п = 1В (рис. 15). Трансформатор тока ТТ2 контролирует ток на выводе обмотки СН, а для контроля тока в общей обмотке необходим трансформатор тока ТТО, встроенный непосредственно в эту обмотку. Допустимая нагрузка общей обмотки указывается в паспортных данных автотрансформатора.
Выводы, сделанные для однофазного трансформатора [формулы (2-14) —(2-18)], справедливы и для трехфазного трансформатора, схема которого показана на рис.3.16. Обмотки ВН и СН соединяются в звезду с выведенной нулевой точкой. Обмотки НН соединяются в треугольник.
К особенностям конструкции автотрансформаторов следует отнести необходимость глухого заземления нейтрали, общей для обмоток ВН и СН. Объясняется это следующим. Если в системе с эффективно-заземленной нейтралью включить понижающий автотрансформатор с незаземленной нейтралью, то при замыканиина землю одной фазы в сети СН на последовательную обмотку этой фазы будет воздействовать полное напряжение UB/ вместо (Ub — Uc)/ > напряжение выводов обмотки СН возрастет примерно до Uв, резко увеличится напряжение, приложенное к обмоткам неповрежденных фаз. Аналогичная картина наблюдается в случае присоединения повышающего автотрансформатора с незаземленной нейтралью к системе с эффективно-заземленной нейтралью [2-14].
Такие перенапряжения недопустимы, поэтому нейтрали всех автотрансформаторов глухо заземляются. В этом случае заземления на линии со стороны ВН или СН не вызывают опасных перенапряжений, однако в системах ВН и СН возрастают токи однофазного к. з.
Рис. 3.16. Схема трехфазного автотрансформатора.
|
Подводя итог всему сказанному, можно отметить следующие преимущества автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами той же мощности:
1. меньший расход материалов (меди, стали, изоляционных материалов);
2. меньшая масса, а следовательно, меньшие габариты, что позволяет создавать автотрансформаторы больших номинальных мощностей, чем трансформаторы;
3. меньшие потери и больший к. п. д.;
4. более легкие условия охлаждения.
Недостатки автотрансформаторов:
1. необходимость глухого заземления нейтрали, что приводит к увеличению токов однофазного к. з.;
2. сложность регулирования напряжения;
3. опасность перехода атмосферных перенапряжений вследствие электрической связи обмоток ВН и СН.
|
|
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!