Двухобмоточного трансформатора

Проводимости ветви намагничивания определяются результатами опыта холостого хода (ХХ). В этом опыте размыкается вторичная обмотка, а к первичной подводится номинальное напряжение. Ток в продольной части схемы замещения равен нулю, а к поперечной приложено номинальное напряжение. Трансформатор потребляет в этом режиме только мощность, равную потерям холостого хода, т.е.

.

Проводимости, См, определяются выражениями:

где напряжения выражены в киловольтах, а мощности – в мегаваттах и мегаварах.

Потери активной мощности в стали определяются в основном напряжением и приближенно предполагаются не зависящими от тока и мощности нагрузки (I₂ и S₂). В схеме на рис.2.3,в ΔР_х постоянна и равна каталожному значению. Ток намагничивания в трансформаторе имеет очень маленькую активную составляющую:

,

где I^”_х - реактивная составляющая I_х. Поэтому

Как правило, ΔР_х намного меньше, чем ΔQ_х, и полная мощность трансформатора в режиме холостого хода S_х приближенно равна намагничивающей мощности ΔQ_х. С учетом последней формулы проводимость b_т равна:

. Сопротивления трансформатора r_т и x_т определяются по результатам опыта короткого замыкания (КЗ). В этом опыте замыкается накоротко вторичная обмотка, а к первичной обмотке подводится такое напряжение, при котором в обеих обмотках трансформатора токи равны номинальному. Это напряжение и называется напряжением короткого замыкания u_к. Потери в стали в опыте короткого замыкания очень малы, так как u_к намного меньше U_н. Поэтому приближенно считают, что все потери мощности в опыте КЗ ΔР_к идут на нагрев обмоток трансформатора, т.е.

,

откуда .

В современных мощных трансформаторах r_т << x_т и u_к ≈ u^”_к. Из опыта КЗ

Умножая это выражение на U_н, после преобразований получим

.

В формулах для r_т и x_т сопротивления получаются в омах при подстановке напряжений в киловольтах, а мощностей – в мегавольтамперах и в мегаваттах.

Потери активной мощности в r_т зависят от тока и мощности нагрузки I₂ и S₂. Эти потери равны

Подставляя в последнее выражение r_т из формулы для него при U₂² ≈ U_н² получим

Потери реактивной мощности в х_т определяются аналогично потерям активной мощности в r_т:

.

Для трансформатора, через который проходят ток нагрузки I₂ и мощность S₂, потери мощности равны

,

.

Если на подстанции с суммарной нагрузкой S₂ работают параллельно «n» одинаковых трансформаторов, то их эквивалентные сопротивления в n раз меньше и равны (r_т / n), (х_т / n), а проводимости в n раз больше, т.е. равны ng_т, nb_т. С учетом этого получим следующие формулы для потерь мощности:

,

.