Автотрансформатор — различия между версиями
| Строка 7: | Строка 7: | ||
В конструктивном отношении автотрансформаторы практически не отличаются от трансформаторов. | В конструктивном отношении автотрансформаторы практически не отличаются от трансформаторов. | ||
| − | + | [[Файл:Sxema_obmotok_at.jpg|мини|Рисунок 1 - Схема соединения обмоток автотрансформатора]] | |
| − | |||
| − | [[Файл:Sxema_obmotok_at.jpg]] | ||
Обмотка низшего напряжения магнитно связана с двумя другими. Обмотки же последовательная и общая (П и О на рис.1) непосредственно электрически соединены друг с другом и, кроме того, имеют магнитную связь. По последовательной обмотке течёт ток ток <math> I_в </math>, а по общей - <math> ( I_в - I_c) </math>. ''Номинальной мощностью'' АТ называют мощность, которую автотрансформатор может принять из сети высшего напряжения или передать в эту сеть при номинальных условиях работы: | Обмотка низшего напряжения магнитно связана с двумя другими. Обмотки же последовательная и общая (П и О на рис.1) непосредственно электрически соединены друг с другом и, кроме того, имеют магнитную связь. По последовательной обмотке течёт ток ток <math> I_в </math>, а по общей - <math> ( I_в - I_c) </math>. ''Номинальной мощностью'' АТ называют мощность, которую автотрансформатор может принять из сети высшего напряжения или передать в эту сеть при номинальных условиях работы: | ||
| Строка 30: | Строка 28: | ||
В автотрансформаторе общая и последовательная обмотки рассчитаны на типовую мощность <math>S_{тип}<S_{ном}</math> , а обмотки низшего напряжения - на <math>\alpha_{н.н} \cdot S_{ном}<S_{ном}</math> . Таким образом, через понижающий АТ можно передать мощность, большую той, на которую выполняются его обмотки. Чем меньше коэффициент выгодности <math> \alpha = \frac{S_{тип}}{S_{ном}}</math>, тем более экономичен АТ, по сравнению с трёхобмоточным трансформатором. Чем ближе номинальные напряжения на средней и высшей сторонах автотрансформатора, тем меньше <math> \alpha </math> и тем выгоднее использовать АТ. При <math>U_{c}=U_{в} \quad \alpha=0</math> (см. (2.а)). | В автотрансформаторе общая и последовательная обмотки рассчитаны на типовую мощность <math>S_{тип}<S_{ном}</math> , а обмотки низшего напряжения - на <math>\alpha_{н.н} \cdot S_{ном}<S_{ном}</math> . Таким образом, через понижающий АТ можно передать мощность, большую той, на которую выполняются его обмотки. Чем меньше коэффициент выгодности <math> \alpha = \frac{S_{тип}}{S_{ном}}</math>, тем более экономичен АТ, по сравнению с трёхобмоточным трансформатором. Чем ближе номинальные напряжения на средней и высшей сторонах автотрансформатора, тем меньше <math> \alpha </math> и тем выгоднее использовать АТ. При <math>U_{c}=U_{в} \quad \alpha=0</math> (см. (2.а)). | ||
| + | |||
| + | == Схема замещения автотрансформатора == | ||
Версия 16:21, 8 января 2022
Автотрансформатором (АТ) называется трансформатор, две или более обмотки которого гальванически связаны так, что они имеют общую часть. Обмотки АТ связаны электрически и магнитно, и передача энергии из первичной цепи во вторичную происходит как посредством магнитного поля, так и электрическим путём.
Общие положения
Везде, где необходимо преобразовывать близкие напряжения (110 и 220, 220 и 330,330 и 500, 500 и 750 кВ), используются только автотрансформаторы. Для энергосистем часто требуется создание установок, преобразующих напряжение и имеющих предельные мощности. Габариты трансформатором и автотрансформаторов лимитируются железнодорожными габаритами и возможностями их доставки с завода-изготовителя на место эксплуатации. Автотрансформатор из-за меньшего расхода активных материалов в заданных габаритах удается выполнить на большую мощность, чем трансформатор.
В конструктивном отношении автотрансформаторы практически не отличаются от трансформаторов.
Обмотка низшего напряжения магнитно связана с двумя другими. Обмотки же последовательная и общая (П и О на рис.1) непосредственно электрически соединены друг с другом и, кроме того, имеют магнитную связь. По последовательной обмотке течёт ток ток [math] I_в [/math], а по общей - [math] ( I_в - I_c) [/math]. Номинальной мощностью АТ называют мощность, которую автотрансформатор может принять из сети высшего напряжения или передать в эту сеть при номинальных условиях работы:
[math]S_{ном} = \sqrt{3} \cdot U_{в.ном} \cdot I_{в.ном} [/math] (1)
Эта мощность также называется проходной. Она равна предельной мощности, которую АТ может передать из сети высшего напряжения в сеть среднего напряжения и наоборот при отсутствии нагрузки на обмотке низшего напряжения.
Последовательная обмотка П рассчитывается на типовую мощность
[math]S_{тип} = \sqrt{3} \cdot (U_{в.ном}-U_{с.ном}) \cdot I_{в.ном}=\sqrt{3} \cdot U_{в.ном} \cdot I_{в.ном} \cdot (1- \frac{U_{с.ном}}{U_{в.ном}}) = \alpha \cdot S_{ном} [/math] (2)
где [math]\alpha = 1- \frac{U_{с.ном}}{U_{в.ном}} [/math] - коэффициент выгодности, показывающий, во сколько раз [math]S_{тип} [/math] меньше [math]S_{ном} [/math].
Напряжение общей обмотки меньше [math]U_{ном} [/math], ток в ней равен [math]I_{в.ном}-I_{с.ном} [/math], поэтому её мощность меньше [math]S_{ном} [/math]. Обмотка низшего напряжения также рассчитывается на [math]S_{тип} [/math] или на мощность меньше [math]S_{тип} [/math]. Её номинальная мощность выражается через номинальную мощность АТ так:
[math]S_{н.ном} = \alpha_{н.н} \cdot S_{ном}[/math] (2.а)
где для [math]U_{в.ном} \leq 330 кВ \quad \alpha_{н.н}=0,25; 0,4; 0,5 [/math].
В автотрансформаторе общая и последовательная обмотки рассчитаны на типовую мощность [math]S_{тип}\lt S_{ном}[/math] , а обмотки низшего напряжения - на [math]\alpha_{н.н} \cdot S_{ном}\lt S_{ном}[/math] . Таким образом, через понижающий АТ можно передать мощность, большую той, на которую выполняются его обмотки. Чем меньше коэффициент выгодности [math] \alpha = \frac{S_{тип}}{S_{ном}}[/math], тем более экономичен АТ, по сравнению с трёхобмоточным трансформатором. Чем ближе номинальные напряжения на средней и высшей сторонах автотрансформатора, тем меньше [math] \alpha [/math] и тем выгоднее использовать АТ. При [math]U_{c}=U_{в} \quad \alpha=0[/math] (см. (2.а)).
