ความต้านทาน สื่อนำไฟฟ้า และวงจรสมมูลของหม้อแปลงและหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ

หม้อแปลงที่มีขดลวดสองเส้นสามารถแสดงด้วยวงจรสมมูลรูปตัว T (รูปที่ 1, a) โดยที่ rt และ xt เป็นความต้านทานแบบแอคทีฟและแบบเหนี่ยวนำของขดลวด gt คือค่าการนำไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่ใช้งานในหม้อแปลง เหล็ก bt เป็นการนำไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำเนื่องจากกระแสแม่เหล็ก...

กระแสในการนำไฟฟ้าของหม้อแปลงมีขนาดเล็กมาก (จากลำดับไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด) ดังนั้นเมื่อคำนวณเครือข่ายไฟฟ้าที่มีความสำคัญระดับภูมิภาค มักใช้วงจรสมมูลกับหม้อแปลงรูปตัว L ซึ่ง การนำไฟฟ้าจะถูกเพิ่มเข้ากับขั้วของขดลวดหม้อแปลงหลัก (รูปที่ 1, b) - ไปยังขดลวดไฟฟ้าแรงสูงสำหรับหม้อแปลงแบบ step-down และไปยังขดลวดแรงดันต่ำสำหรับหม้อแปลงแบบ step-up การใช้โครงร่างรูปตัว L ทำให้การคำนวณเครือข่ายไฟฟ้าง่ายขึ้น

ข้าว. 1.วงจรสมมูลของหม้อแปลงที่มีสองขดลวด: วงจรรูปตัว T; b — โครงร่างรูปตัว G; ค — รูปแบบรูปตัว L แบบง่ายสำหรับการคำนวณเครือข่ายระดับภูมิภาค d — โครงร่างแบบง่ายสำหรับการคำนวณเครือข่ายท้องถิ่นและการคำนวณโดยประมาณของเครือข่ายภูมิภาค

การคำนวณจะง่ายยิ่งขึ้นหากค่าการนำไฟฟ้าของหม้อแปลงถูกแทนที่ด้วยโหลดคงที่ (รูปที่ 1, c) เท่ากับกำลังไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดของหม้อแปลง:

ที่นี่ ΔPCT — การสูญเสียพลังงานในเหล็ก เท่ากับการสูญเสียระหว่างการทำงานที่ไม่มีโหลดของหม้อแปลง และ ΔQST — กำลังแม่เหล็กของหม้อแปลง เท่ากับ:

โดยที่ Ix.x% คือกระแสที่ไม่มีโหลดของหม้อแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ของกระแสที่กำหนด Snom.tr — กำลังไฟของหม้อแปลงไฟฟ้า

สำหรับเครือข่ายท้องถิ่น n ในการคำนวณโดยประมาณของเครือข่ายภูมิภาคมักจะคำนึงถึงความต้านทานที่ใช้งานและอุปนัยของหม้อแปลงเท่านั้น (รูปที่ 1, d)

ความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดของหม้อแปลงสองขดลวดถูกกำหนดโดยการสูญเสียพลังงานที่ทราบในทองแดง (ในขดลวด) ของหม้อแปลง ΔPm kW ที่โหลดที่กำหนด:

ที่ไหน

ในการคำนวณในทางปฏิบัติ สันนิษฐานว่าการสูญเสียพลังงานในทองแดง (ในขดลวด) ของหม้อแปลงที่โหลดพิกัดจะเท่ากับการสูญเสียไฟฟ้าลัดวงจรที่พิกัดกระแสของหม้อแปลง เช่น ΔPm ≈ ΔPk

ทราบแรงดันไฟฟ้าลัดวงจร uk% ของหม้อแปลง ตัวเลขเท่ากับแรงดันตกในขดลวดที่โหลดพิกัด ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด เช่น

สามารถกำหนดอิมพีแดนซ์ของขดลวดหม้อแปลงได้

และความต้านทานอุปนัยของขดลวดหม้อแปลง

สำหรับหม้อแปลงขนาดใหญ่ที่มีความต้านทานต่ำมาก ความต้านทานอุปนัยจะได้รับตามเงื่อนไขโดยประมาณต่อไปนี้:

เมื่อใช้สูตรการคำนวณควรระลึกไว้เสมอว่าสามารถกำหนดความต้านทานของขดลวดหม้อแปลงได้ที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของทั้งขดลวดหลักและขดลวดทุติยภูมิ ในการคำนวณในทางปฏิบัติจะสะดวกกว่าในการกำหนด rt และ xt ที่แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของขดลวดที่ทำการคำนวณ

ข้าว. 2... วงจรหม้อแปลงที่มีสามขดลวดและตัวแปลงอัตโนมัติ: a — ไดอะแกรมของหม้อแปลงที่มีสามขดลวด; ข — วงจรหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ; ค — วงจรสมมูลของหม้อแปลงที่มีสามขดลวดและตัวแปลงอัตโนมัติ

หากขดลวดของหม้อแปลงมีจำนวนรอบที่ปรับได้ Ut.nom จะถือเป็นเอาต์พุตของขดลวดหลัก

หม้อแปลงที่มีสามขดลวด (รูปที่ 2, a) และตัวเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติ (รูปที่ 2, b) มีลักษณะค่าการสูญเสียพลังงานΔRm = ΔРк และแรงดันลัดวงจร ir% สำหรับขดลวดแต่ละคู่:

∆Pk c-s, ΔPk vn, ΔPk s-n

และ

ik.v-s, ℅, ik.v-n, ℅, อิก s-n, ℅,

ลดลงเป็นกำลังไฟของหม้อแปลงหรือหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ กำลังเล็กน้อยของหลังเท่ากับกำลังผ่าน วงจรสมมูลของหม้อแปลงสามขดลวดหรือตัวแปลงอัตโนมัติแสดงในรูปที่ 2, โวลต์

การสูญเสียพลังงานและแรงดันไฟฟ้าลัดวงจรที่เกี่ยวข้องกับรังสีแต่ละดวงของดาวที่สมมูลของวงจรสมมูลถูกกำหนดโดยสูตร:

และ

ความต้านทานเชิงแอคทีฟและอุปนัยของรังสีของดาวที่เทียบเท่าของวงจรสมมูลถูกกำหนดจากสูตรสำหรับหม้อแปลงสองขดลวดโดยแทนที่ค่าของการสูญเสียพลังงานและแรงดันลัดวงจรสำหรับรังสีที่สอดคล้องกันของดาวที่สมมูล ของวงจรสมมูล