Расчет сопротивлений автотрансформатора

Требуется рассчитать сопротивления обмоток трехобмоточного автотрансформатора типа АТДЦТН-125000/220/110 мощностью Sн = 125 МВА, напряжением 230/121±6х2%/11 кВ.

Схема замещения трехобмоточного автотрансформатора представлена на рис.1.

Решение

Расчет будет выполняться без учета крайних положений РПН, в связи с тем, что полученные значения сопротивлений автотрансформатора нужны для определения потери напряжения в автотрансформаторе и вторичного напряжения на шинах приемной подстанции.

Если же вам нужно выполнить расчет токов короткого замыкания, тогда вам обязательно нужно учитывать величину реактивного сопротивления автотрансформатора с учетом крайних положений РПН.

Так как схема замещения автотрансформатора такая же, как и в трехобмоточного трансформатора в виде трехлучевой звезды, то и методика расчета сопротивлений ничем не отличается.

См. статью: «Расчет сопротивлений трехобмоточного трансформатора с учетом РПН».

1. По ГОСТ 17544-85 таблица 9 определяем напряжение короткого замыкания для обмоток:

• ВН-СН — Uк1-2 =11,0%;
• ВН-НН – Uк1-3 =45,0%;
• СН-НН – Uк2-3 =28,0%.

1. Определяем реактивные падения напряжения между каждой парой обмоток автотрансформатора в относительных единицах равными Uк по формулам 11-6 [Л1, с.242], в процентах:

• Uк1 = 0,5*(Uк1-2 + Uк1-3 — Uк2-3) = 0,5*(11 + 45 — 28) = 14%
• Uк2 = 0,5*(Uк2-3+Uк1-2-Uк1-3) = 0,5*(28 + 11 -45) = -3
• Uк3 = 0,5*(Uк1-3+Uк2-3-Uк1-2) = 0,5*(45 + 28 — 11) = 31%

2. Определяем сопротивление ветвей, отнесенное к номинальному напряжению обмотки ВН автотрансформатора по формуле 11-5 [Л1, с.242]:

где:

• Uк1, Uк3 – реактивные падения напряжения между каждой парой обмоток автотрансформатора, %;
• Uн = 230 кВ – номинальное напряжение автотрансформатора;
• Sн = 125 МВА – номинальная мощность автотрансформатора;

3. Отношение мощностей обмоток низшего напряжения НН и номинальной (проходной) мощности автотрансформатора [Л1, с.248]:

где:

• Sнн = 63 МВА – номинальная мощность обмотки НН, согласно ГОСТ 17544-85 таблица 4;
• Sн = 125 МВА – номинальная мощность автотрансформатора.

4. Определяем потери мощности короткого замыкания в обмотках ВН-НН и СН-НН, отнесенные к номинальной мощности автотрансформатора:

где: Uн = 230 кВ –номинальное напряжение обмотки ВН, согласно ГОСТ 17544-85 таблица 4.

5. Определяем активные сопротивления между выводами обмоток ВН-СН, ВН-НН и СН-НН, приведенные к номинальному напряжению обмотки ВН по формуле 11-3 [Л1, с.248]:

где: ΔРк = 315 кВт – потери активной мощности короткого замыкания для основной пары обмоток, определяется по ГОСТ 17544-85 таблица 9;

6. Определяем активные сопротивления ветвей схемы замещения автотрансформатора, определяемые по аналогии с формулами 11-6 [Л1, с.242], Ом:

• R1 = 0,5*(R1-2 + R1-3 — R2-3) = 0,5*(1,07 + 3,1 – 3,1) = 0,535 Ом
• R2 = 0,5*(R2-3+ R1-2 — R1-3) = 0,5*(3,1 + 1,07 – 3,1) = 0,535 Ом
• R3 = 0,5*(R1-3 + R2-3 — R1-2) = 0,5*(3,1 + 3,1 – 1,07) = 2,565 Ом

Как видно из подсчета, активные сопротивления обмоток автотрансформатора незначительны по сравнению с реактивными. Из-за этого на практике активные сопротивления обмоток обычно не учитываются.

Литература:

1. Электрические сети энергетических систем. В.А. Боровиков. 1977 г.