1 РОЗРАХУНОК ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСФОРМАТОРА

1.2 Дослідження паралельної роботи трансформаторів

1.2.1 Трансформатори з різними коефіцієнтами трансформації і однаковими напругами короткого замикання

Розглядаються два трансформатори з однаковими потужностями S_нІ = S_нІІ = S_н, різними коефіцієнтами трансформації k_І ≠ k_ІІ і однаковими напругами короткого замикання U_кІ% = U_кІІ%, причому перший трансформатор включений на відпайку ∆U_І%.

Обидва трансформатори живляться від однієї мережі, тому номінальні фазні напруги обох трансформаторів однакові, тобто U_1фнІ = U_1фнІІ = U_1фн. Вторинна напруга другого трансформатора U_2фнІІ = U_2фн.

Оскільки перший трансформатор увімкнений на відпайку ∆U_І%, то при цьому збільшується (при +∆U_І%) або зменшується (при –∆U_І%) на ∆U_І% число витків обмотки високої напруги, а вторинна напруга на ∆U_І% знижується (при +∆U_І%) або підвищується (при –∆U_І%), тобто

                                                                    (1.33)

Коефіцієнти трансформації:

                                                                                            (1.34)

                                                                                          (1.35)

Різниця коефіцієнтів трансформації:

                                                                                          (1.36)

Середній коефіцієнт трансформації:

                                                                                          (1.37)

Різниця коефіцієнтів трансформації у відсотках від k_ср:

                                                                                      (1.38)

Струм зрівноваження (equilibrating current), який протікає по вторинних обмотках:

                                                                                    (1.39)

При k_I > k_II, то при номінальному навантаженні другий трансформатор буде перевантаженим за рахунок струму зрівноваження, а при k_I < k_II – перевантаженим буде перший трансформатор.

Оскільки перевантажувати трансформатори не можна, то потрібно при визначенні результуючих струмів, які протікають по вторинних обмотках трансформаторів, виходити з того, що результуючий вторинний струм перевантаженого трансформатора не повинен перевищувати його номінального значення, тобто потрібно прийняти при

-    k_I > k_II    І_2ІІ = І_2фн;

-    k_I < k_II    І_2І = І_2фн.

Струм І_нав (І_навІ при k_I > k_II або І_навІІ при k_I < k_II), який перевантажений трансформатор віддає в навантаження, визначається з рівняння

                (1.40)

Оскільки струм, який віддається в навантаження, повинен бути меншим результуючого струму, то в виразі (1.40) вибирається знак «+» або «–» виходячи з виконання умови:

                                                                                              (1.41)

Напруга на шинах навантаження за рахунок дії струму зрівноваження дорівнює середньому значенню, тобто

                                                                                          (1.42)

Струми, що віддаються обома трансформаторами навантаженню однакові за значенням, тобто І_навІ = І_навІІ.

Результуючий струм вторинної обмотки недовантаженого трансформатора (І_2І при k_I > k_II і І_2ІІ при k_I < k_II) становить:

                                              (1.43)

У формулі (1.41) знак «+» береться при активно-індуктивному чи індуктивному навантаженні, а знак «–» – при активно-ємнісному чи ємнісному навантаженні.

Ступінь завантаження трансформаторів результуючими струмами:

                                                                                      (1.44)

                                                                                      (1.45)

Установлена потужність:

                                                                            (1.46)

Сумарна потужність, що віддається трансформаторами навантаженню:

                                                                        (1.47)

Недовикористана потужність:

                                                                                        (1.48)

а у відсотках –

                                                                                    (1.49)