Для однофазных трансформаторов коэффициент расщепления 4, а для трехфазных трансформаторов

Автотрансформатор представляет собой многообмоточный трансформатор, у которого две обмотки связаны электрически. В энергосистемах применение получили трехобмоточные автотрансформаторы — трехфазные и группы из однофазных. Их широко используют по соображениям экономического порядка вместо обычных трансформаторов для соединения эффективнозаземленных сетей с напряжением 110 кВ и выше при отношении номинальных напряжений, не превышающем 4.
На рис. 2.8 представлена принципиальная схема двухобмоточного автотрансформатора.

Обозначим общее число витков в обеих обмотках автотрансформатора через ги1, а число витков в общей обмотке через ги2. Тогда число витков в последовательной обмотке будет

Под номинальной мощностью автотрансформатора понимают его проходную мощность при номинальных условиях. Соответствующую номинальной мощности трансформаторную (электромагнитную) мощность называют

3 Схемы замещения трансформаторов — СтудИзба

Лекция 3.  Схемы замещения трансформаторов

1) Двухобмоточный трансформатор условно обозначается так:

Первичная обмотка со вторичной имеет только магнитную связь.

Имеет две обмотки и связывает сети двух напряжений.

3) Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой НН. U_нн1=U_нн2: U_нн1^>_<U_нн2 – 6,10кВ обозначается:

Трансформаторы выполняются либо трехфазными, либо однофазными (три однофазных трансформатора на ПС составляют одну трехфазную трансформаторную группу).

Двухобмоточный трансформатор

Влияние трансформаторов на режим работы системы учитывается с помощью схемы замещения (Г-образной). Такая схема замещения (Г-образная) для одной фазы двухобмоточного трансформатора показана на рис.1,

где r_Т=r₁+r^I₂ – сумма активного сопротивления первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) активного сопротивления вторичной обмотки;

х_Т=х₁+х^I₂ – сумма индуктивного сопротивления рассеяния первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) индуктивного сопротивления вторичной обмотки.

r_Т и х_Тназывают активным и индуктивным сопротивлениями трансформатора.

Проводимости g_Т и в_Т, определяют активную и реактивную слагающие намагничивающего тока трансформатора I_m.

Активная составляющая этого тока обусловлена потерями мощности в стали трансформатора, а реактивная определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток трансформатора.

В схему включен идеальный трансформатор, не имеющий сопротивлений и магнитных потоков рассеяния. Соотношение напряжений на его зажимах постоянно и определяется коэффициентом трансформации реального трансформатора в режиме холостого хода.

Обычно идеальный трансформатор в схемах замещения опускается, и расчеты выполняются к приведенным величинам вторичного напряжения U^I₂ и тока I^I₂ (см. рис.2 упрощенная схема замещения).

где DР_хх+jDQ_хх – потери мощности в стали или потери х. х.

Опыт холостого хода

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

Как следует из схемы замещения, ток и мощность, потребляемая трансформатором в этом режиме, определяется параметрами цепи намагничивания

DR_хх»U²_ном´g_Т

DQ_xx»U²_ном´в_Т, откуда

g_Т=;    в_Т=.

Намагничивающая мощность DQ_хх обычно принимается равной полной мощности х. х. трансформатора S_хх в виду малости потерь активной мощности DR_хх в сравнении с DQ_хх.

Мощность S_хх в относительных единицах равна току холостого хода в процентах, который указывается в каталожных данных.

I_m=

Проводимости g_Т и в_Т схемы замещения трансформатора определяются по результатам опыта х.х., в котором при разомкнутой вторичной обмотке к первичной обмотке трансформатора подводиться номинальное напряжение.

Для каждого трансформатора известны следующие параметры (каталожные данные) к ним относятся:

                       Потери  к.з.  DР_к.з., [кВт];

                       Потери  х.х.  DР_хх, [кВт];

                       Напряжение  короткого замыкания U_к, %;

                       Ток  холостого хода   I_xx=I_m, %.

Они позволяют определить все сопротивления и проводимости схемы замещения и вычислить потери активной и реактивной мощности в нем (стр.64 Идельчик).

Опыт короткого замыкания

Активное и индуктивное сопротивление одной фазы трансформатора может быть экспериментально определены из опыта короткого замыкания (к.з.). Этот опыт состоит в том, что вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, а к первичной подводится такое напряжение, при котором токи в обеих обмотках трансформатора имеют номинальное значение. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания (U_к).

Активная мощность, потребляемая трансформатором в опыте к.з., целиком расходуется на нагрев его обмоток. Потери в стали при этом ничтожны из-за малости приложенного напряжения (U_к£U_ном). Поэтому можно считать, что в опыте к.з.:

DR_кз=3I²_номr_Т=;    S=´U´I;     I=;

откуда

Напряжение короткого замыкания (U_к) складывается из двух составляющих: Первая составляющая – падение напряжения в активном и вторая составляющая – в индуктивном сопротивлениях от тока, протекающего в режиме к.з. В крупных трансформаторах r_Т<<x_Т.

Пренебрегая падением напряжения в активном сопротивлении можно считать:

U_к%»U_r%=;       U_ф=;

откуда  х_Т=;

х_Т=

х_Т – в Ом, при U_ном – кВ, S_ном – МВА.

Передача мощности через трансформаторы сопровождается потерями мощности в активном и реактивном сопротивлениях его обмоток, а также с потерями связанными с намагничиванием стали.

Потери, возникающие в обмотках, зависят от протекающего по ним тока; потери, идущие на намагничивание, определяются приложенным напряжением и в первом приближении может быть приняты неизменными и равными потерям х.х.

Суммарные потери мощности в трансформаторе:

DР_Т=3I²₂r_Т+DР_хх=

DQ_Т=3I²₂x_Т+DQ_xx=

DQ_xx – выразить через каталожные данные.

Когда напряжение U₂ неизвестно, принимают U₂=U_ном, к которому приведены сопротивления r_Т и х_Т.

При êêработе “n” одинаковых трансформаторов их эквивалентное сопротивление уменьшается ¯ в “n” раз, тогда как потери на намагничивание увеличиваются ­ в “n” раз.

При этом:                               DР_Т»

DQ_Т»

Потери мощности могут быть найдены по каталожным параметрам трансформаторов без предварительного вычисления сопротивлений r_Т и х_Т.

Поскольку потери к.з. DR_кз определяются при номинальном токе трансформатора.

DR_кз=3I²_ном´r_Т,

а при любом другом токе потери активной мощности в обмотках:(потери в меди)

DR_м=3I²₂´r_Т,

то справедлива зависимость:

Тогда при одном трансформаторе из (*) при известной реальной загрузке трансформаторов получим:                       DR_м=DR_кз´

При ççработе “n” одинаковых трансформаторов:  DR_Т=

Подставив выражение для реактивного сопротивления (5) в (7) получим:

DQ_Т=:(12)

Трехобмоточный трансформатор

Условное обозначение:

Имеет три обмотки, связывает сети трех напряжений.

Обмотки между собой имеют электромагнитную связь.

Схема замещения трехобмоточного трансформатора:

Схему замещения можно отобразить в упрощенном виде, где идеальные трансформаторы отсутствуют и сопротивления представлены в виде комплексных значений:

где r₁, r₂, r₃ – активные сопротивления трех обмоток трансформатора, приведенные к напряжению первичной обмотки;

х₁, х₂, х₃ – условные индуктивности рассеяния обмоток, также приведенные к напряжению первичной обмотки.

Параметры цепи намагничивания 3-х обмоточных трансформаторов определяется аналогично двухобмоточным.

Если в опытах к.з. при замыкании одной обмотки и отсутствии нагрузки у другой, замерить напряжение к.з. U_к(1-2), U_к(1-3), U_к(2-3) и потери мощности, то по формулам, полученным выше, можно определить суммарные сопротивления двух последовательно включенных лучей схемы замещения 3-х обмоточного трансформатора. При замыкании накоротко обмотки 2 и включения трансформатора под напряжение через обмотку 1 можно найти:

r₁₂=r₁+r₂=

x₁₂=x₁+x₂=

Другие опыты к.з. позволяют аналогично определить суммарные сопротивления:

(15)

Из систем уравнений (14) и (15) следует, что:

Значения напряжений к.з. U_к(1-2), U_к(1-3), U_к(2-3) нормированы и приводятся в каталожных данных.

Значение потерь к.з. дается в таблицах. В первом случае активные сопротивления обмоток могут быть найдены в предположении, что эти сопротивления приведены к одной ступени трансформации, обратно пропорциональны номинальным мощностям соответствующих обмоток, и отвечающие наибольшим потерям мощности. Приводятся три значения потерь:  DR_кз(1-2), DR_кз(1-3), DR_кз(2-3).

При определении активных и индуктивных сопротивлений обмоток, следует принять во внимание их исполнение.

Трехобмоточные  тр-ры имеют несколько исполнений. В одном из них каждая из обмоток тр-ра рассчитана на номинальную мощность. Есть возможность по любым двум обмоткам при отключенной третьей передавать полную номинальную мощность.

Соотношение мощностей обмоток у такого тр-ра 100/100/100%

Есть исполнение у новых трансформаторов, где соотношение мощностей  100/50/50%

                                                                                                                                        100/67/33%

                                                                                                                                        100/33/67%

50% или 67% или 33% соответствуют загрузке соответствующих обмоток на 50 или 67 или 33% от номинальной мощности тр-ра.

Выбор исполнения трехобмоточного тр-ра зависит от соотношения между мощностями нагрузок, питающихся от различных обмоток тр-ра.

При исполнении тр-ров с соотношением мощностей обмоток 100/100/100% все его активные сопротивления (приведенные) равны: r₁=r₂=r₃=

что следует из (13) при r₁=r₂.

Для тр-ров с соотношением мощностей обмоток 100/100/66,7 сопротивление первых двух обмоток определяется соотношением (17) сопротивление же третьей находиться из соотношения:     

При известных трех значениях потерь к.з. можно найти:

DR_кз1=

DR_кз2=

DR_кз3=

а затем с помощью формулы:  r_Т=; определить сопротивления r₁, r₂, r₃ по найденным значениям DR_кз1, DR_кз2, DR_кз3.

Потери реактивной и активной мощностей в 3-х обм. тр-рах можно вычислить суммированием потерь мощности в трех его обмотках; которые определяются по величине мощности, протекающей через соответствующую обмотку.

При неизвестных напряжениях в точках схемы замещения расчет ведется по номинальному напряжению, к которому приведены сопротивления обмоток.

Когда известны потери к.з. DR_кз1, DR_кз2, DR_кз3, потери активной мощности м.б. найдены приблизительно как:

DR_Т=

Здесь S₁, S₂, S₃ – нагрузки обмоток тр-ра.

Для потерь реактивной мощности при приблизительном расчете справедливо выражение:

DQ_Т=

(при выводе формул (18) и (19) принято, что потери мощности и напряжения к.з. приведены к номинальной мощности соответствующих обмоток).

Трансформатор с расщепленной обмоткой низшего напряжения

Соединяет ветви двух напряжений.

НАПРИМЕР: 110/10,5/10,5кВ или (110-ВН; 10,5-НН1; 10,5-НН2).

Соединяет сети ВН и двух ближайших (одного класса) напряжений.

НАПРИМЕР: 110/10,5/6,3кВ (110-ВН; 10,5-НН1; 6,3-НН2). 

Типы: ТРДН, ТРДЦН.

Мощность каждой обмотки низшего напряжения составляет часть номинальной мощности (1/2 S_ном). Допускается любое распределение нагрузки между ветвями расщепленной обмотки (одна ветвь может быть полностью нагружена, а вторая отключена или обе ветви нагружены полностью).

;                    ;

;

;

.

Схема замещения трансформатора с расщепленной обмоткой низшего напряжения.

Автотрансформаторы

Наряду с трансформаторами, для связи электрических сетей с различными напряжениями, широко применяются автотрансформаторы (АТ).

Условное обозначение АТ в схемах: (Рис. 1)

АТ осуществляют непосредственную электрическую связь между сетями высшего и среднего напряжения, обеспечивают перетоки мощности как односторонние, так и реверсивные, одновременно могут питать нагрузку на стороне НН или через присоединенные к обмотке НН, синхронные компенсаторы могут выдавать в сеть СН опережающего мощность и др. Наиболее характерным режимом АТ является выдача мощности из магистральных сетей ВН в сети СН для электроснабжения значительных районов.

Основное отличие АТ и Т заключается в следующем:

*                    в трансформаторе первичная обмотка со вторичной обмоткой имеет только магнитную связь;

·       в АТ между обмотками ОА ОС осуществляется электрическая связь

       Эл. связанные обмотки АО и СО. Часть обмотки между выводами АО называется последовательной, а между выводами СО называется общей.

       Последовательная и общая обмотки имеют между собой как магнитную, так и электрическую связь. Обмотка низкого напряжения с двумя другими обмотками имеет только магнитная связь.

       В АТ часть мощности передается непосредственно без трансформации, через контактную (электрическую) связь между последовательной и общей обмотками.

       Токораспределение у АТ другое. Если мощность передается с ВН®СН и с ВН®НН.

       В понижающем АТ ток в общей обмотке (I_тр) определяется разностью токов, замыкающихся через сети ВН и СН. Эта обмотка рассчитывается на ток меньший I_ном АТ, определяемого на стороне ВН.

       АТ в каждой фазе имеет обмотку ОА-ВН, состоящую из общей обмотки ОС-СН и последовательной обмотки АС. Эти обмотки соединены между собой по автотрансформаторной схеме, т.е. электрически. Третья обмотка — третичная НН всегда соединена треугольником и имеет трансформаторную электромагнитную связь с обмоткой ОА (ВН), т.е. с общей (ОС) и последовательной (АС), что на схеме отражено.

При работе АТ в режиме понижения напряжения в последовательной обмотке проходит ток I_в, который создавая магнитный поток, наводит в общей обмотке ток I₀. Ток нагрузки вторичной обмотки I_с складывается из тока I_в, проходящего благодаря гальванической (электрической) связи обмоток, и тока I₀, созданного магнитной связью этих обмоток:

  I_с= I_в+ I₀,   откуда I₀+ I_с— I_в.

 АТ также как и трансформатор характеризуются номинальными напряжениями и мощностью.

       Под номинальной мощностью АТ понимается предельная проходная мощность, которая может быть передана через АТ на стороне ВН:

S_ном = Ö3 I_в. U_в

Мощность, которую АТ может принять из сети ВН или передать в эту сеть, называется проходной мощностью S_прох, причем S_прох= S_тр,+ S_э,

S_тр — трансформаторная мощность;

S_э — электрическая мощность.

       Для характеристики АТ введено еще понятие типовой номинальной мощности S_т, на которую рассчитывается последовательная обмотка (АС).

       Типовая, т.е. трансформаторная  мощность АТ при номинальных условиях характеризует способность АТ передавать мощность магнитным путем. Она определяет габариты и стоимость АТ, а также расход материалов и мощность отдельных обмоток.

       Для этой последовательной обмотки, протекающая по ней мощность определяется при отсутствии нагрузки НН.

S_т=S_ном×a

 — коэффициент трансформации;

или =,    где a=1-;

a -коэффициент выгодности;

k — коэффициент трансформации.

       Т.о. типовая мощность характеризует мощность передаваемую электромагнитным путем, через обмотки, связанные электрически.

       При использовании третичной обмотки (НН) в понижающих АТ для питания нагрузки (или для присоединения к ней генератора в повышающих АТ) предельная ее мощность равна типовой.

В понижающем АТ при передаче мощности с ВН®СН и ВН®НН в общей обмотке ОС (СН) протекает разность токов Iв — Iс. Вследствие этого общая обмотка рассчитана на ток меньший номинального, и мощность этой обмотки равна его типовой мощности. (S_{общ.обм.}=S_тип.)

Т.о. конструкция понижающего АТ делает возможным передачу мощности больше той, на которую рассчитываются его обмотки. Понижающие АТ поэтому дешевле трех обмоточных трансформаторов той же мощности и характеризуются меньшим расходом активных материалов на их изготовление и следовательно меньшими потерями активной мощности.

Преимущества АТ проявляются в большей степени при малых значениях (коэффициент выгодности), т.е. тогда, когда они связывают сети более близких напряжений.

                                      S_т=S_ном×a;   .

       АТ, как и трех обмоточные трансформаторы характеризуются потерями и токами ХХ (DР_хх, I_m=I_хх) и тремя значениями напряжений КЗ.

       Таблицы параметров АТ содержат при значения потерь КЗ, отвечающие трем опытам КЗ. Причем одно из них DР_кз(в-с)= DР_кз(1-2) приводятся отнесенными к номинальной мощности АТ, а два других DР’_кз(в-н)= DР’_кз(1-3) и  DР’_кз(с-н)= DР’_кз(2-3) в ряде случаев указываются отнесенными к типовой мощности.

       Эта особенность отвечает условиям осуществления опытов КЗ. При КЗ обмотки НН, рассчитанной на типовую мощность, напряжение поднимается до величины, определяющей в этой обмотке ток, соответствующий типовой, а не номинальной мощности.

       При КЗ на стороне СН и подаче напряжения на ВН, это напряжение может подниматься до величины, при которой ток в последовательной обмотке достигнет значения, отвечающего номинальной мощности АТ.

       Для АТ справедлива схема замещения трехобмоточного трансформатора.

Параметры ветви намагничивания определяются по формулам:

;                .

Также как и для трансформаторов реактивные сопротивления могут быть найдены по выражениям:

; ;      .

После вычисления по формулам:

;

НО только после приведения всех табличных значений напряжений КЗ к одной номинальной мощности АТ.

  и.

       При определении активных сопротивлений все значения потерь КЗ (DР_КЗ) также должны быть приведены к номинальной мощности АТ:

    и   ;

Тогда

;  ; .

И аналогично выражениям для Х1, Х2, Х3:

;  ;  .

       Для вычисления потерь активной и реактивной мощностей в АТ можно выполнить расчет режима его схемы замещения. Можно также воспользоваться табличными значениями потерь КЗ (DР_КЗ) и напряжений КЗ (U_k%). В последнем случае искомые величины определяются формулами:

;

и

в которых табличные данные должны  подставляться приведенными к номинальной мощности АТ.

       Для снижения стоимости ПС и уменьшения потерь электроэнергии при трансформации в сетях напряжением 110кВ и выше применяют автотрансформаторы (АТ) вместо трех обмоточных (Т) трансформаторов. При применении автотрансформатора 220/110/10кВ удельная экономия меди (кг/кВ×А) составляет примерно 15-25%, а его полный вес в 1,5 раза меньше, чем трансформатора. Суммарные потери энергии уменьшаются на 30-35%.

На рисунке  а)  показана схема сети с несколькими нагрузками. Головные участки включены на шины питающего пункта А – это или системная п/ст или эл.станция. Если эту схему представить разрезанной по питающему пункту и развернутой, то она будет иметь вид линии с двусторонним питанием, у которой напряжения по концам равны по величине и фазе  ( рис. б )

Здесь S₁, S₂ , S₃ – расчетные нагрузки п/ст, включающие саму нагрузку узлов, зарядные мощности  0.5 линий и потери мощности в трансформаторах.

Направление потоков мощности на отдельных участках схемы принимается условно. Действительные направления определяются в результате расчета.

     Известными для расчета являются:

1.                    Напряжение в точке питания

2.                    Мощность нагрузок

Расчет должен выполняться методом последовательных приближений.

Первое приближение – равенство напряжений вдоль линии,это напряжение принимают равным номинальному напряжению линии.

Второе приближение  —  отсутствие потерь мощности.

При этих допущениях ,токи, протекающие по отдельным участкам схемы определяются соотношением:

Условие равенства напряжений по концам линии означает равенство нулю падения напряжения в схеме.

Условие равенства нулю падения напряжения на основании 2^-го закона Кирхгофа может быть записано следующим образом:

или ,если сократить во всех членах Ö3U_ном

Выразим входящие в это уравнение мощности участков II, III, IV через мощность S_I и известные мощности нагрузок  S₁, S₂, S₃:

Откуда:                                            

Кроме того, на основании 1^-го закона Кирхгофа имеем:

Подставив (2)-(5) в исходное уравнение (1):

После преобразования получим:

откуда, c учетом обозначений рис. в) следует,что

Или   

Подставив формулы (2)-(5) в уравнение (1) для  S_IV после аналогичных преобразований получим:

Или    

В общем случае при  «n» нагрузках на кольцевой линии:

                                 и                  

где  Z_mA  и  Z_{mA– сопротивления  от точки  m , в которой включена промежуточная нагрузка  Sm до точки питания A и A соответственно.}

     После определения мощностей, протекающих по головным участкам сети, можно найти мощности на остальных участках с помощью закона Кирхгофа, последовательно примененного для каждой точки включения нагрузки. Определение потоков мощности является первым этапом расчета.

    На втором этапе определяются потери мощности, а также напряжения в узловых точках схемы.

Допустим , что в результате  I  этапа найдено распределение мощностей показанное на рис. а)

К точке 2 мощность поступает с двух сторон. Такая точка называется  точкой потокораздела. Обычно изображается зачерненным треугольником.

    Если исходную схему мысленно разрезать по точке потокораздела, то получим схему, изображенную на рисунке б).

    Такая операция не изменит распределение мощностей во всей сети в целом, если считать в точке 2 включенной нагрузку с потребляемой мощностью  S_II , а в точке 2 – нагрузку с мощностью  S_III.

Схема , изображенная на рисунке б), состоит из двух независимых частей, каждая из которых характеризует разомкнутую сеть с заданными нагрузками  S₁,S_II и S₃,S_III  и напряжениями

U_A = U_A на шинах источника питания. Дальнейший расчет осуществляется также как для разомкнутых сетей «по данным начала». При этом, должны быть найдены уточненные значения мощностей, учитывающие потери мощности на участках схемы, начиная с концов

 при допущении, что  U = U_ном, а затем должны быть вычислены напряжения в узловых точках, начиная с точек  A и A .

     Иногда может выявиться две точки потокораздела – одна для активной, другая для реактивной мощности.

Если принять, что в точке 2 включена нагрузка

а в точке 3 нагрузка

то можно вместо кольцевой схемы рассматривать две разомкнутые линии, показанные на последнем рисунке.

Совместный расчет режима сетей

нескольких номинальных напряжений

       В энергосистеме работают сети нескольких номинальных напряжений, связанных между собой трансформаторами и автотрансформаторами.

Схема сети.

Схема замещения.

       Рассмотрим особенности расчета режима в таких случаях.

       Идеальный трансформатор отражает наличие трансформации между цепями 110 и 35 кВ.

       При этом сопротивления трансформатора учитываются элементами  Z_тв2, Z_тс2 (Z_тн2  нет т.к. D S_тн2 вошли в S₂).

       В узловых точках 1, 0 и 3 включены расчетные нагрузки подстанций 1, 2 и 3 ().

       В составе S₁ кроме нагрузки потерь в трансформаторе учтены зарядные мощности половин линий Л1 и Л2, в S₂ учтена нагрузка узла и потери в обмотке Z_тн2 , в S₃ учтена нагрузка и потери в трансформаторе (зарядная мощность 1/2 линии ЛЧ  не учитывается, т. к. U=35кВ).

       Рассмотрим сначала последовательность расчета схемы «по данным конца». Расчет участка 3-2 выполняется аналогично приведенным ранее расчетам.

       Результатом расчета будет определение напряжения  и мощности . При коэффициенте трансформации k _tb-c, а мощность , т.к. трансформатор — идеальный и он не имеет сопротивлений.

       После определения и  расчет выполняется применительно к схеме одного номинального напряжения.

       Расчет «по данным начала» выполняется в два этапа, по аналогии с расчетом для сети с одним U_ном.

       На первом этапе определяется:

1.     потери мощности;

2.     значения мощностей во всех элементах схемы замещения, при условии, что напряжение во всех точках сети имеет номинальное значение.

Для линии ЛЧ U_ном=35кВ, для остальных элементов схемы U_ном=110кВ.

На втором этапе определяется во втором приближении:

1.      напряжения в узловых точках по заданному напряжению в точках питания А и найденных на первом этапе мощностям в начале каждого из элементов схемы.

       Затем при последовательном переходе от одной узловой точки питания А к концу линии ЛЧ определяется приведенное напряжение  на шинах СН подстанции 2, а затем отвечающее ему действительное напряжение на этих шинах .

       Далее ведется расчет для линии ЛЧ, причем потери напряжения в ней определяется по найденному напряжению U_2c, т.е.

.

При этом напряжение в т.3  U₃= U_2c-D U₄

Еcли надо вычислить напряжение на шинах низкого напряжения (НН) подстанций, то расчет должен быть дополнен еще одним этапом. Должны быть учтены потери напряжения в сопротивлениях трансформаторов и автотрансформаторов и наличие магнитной связи между их обмотками.

Покажем последовательность  расчета на примере подстанции 1 предыдущей схемы.

На рисунке показана схема соединения элементов, учтенных при определении расчетной нагрузки этой подстанции 1 и указаны мощности, которые должны быть найдены и просуммированы при вычислении .

Так как напряжение U₁ известно (определено на предыдущем этапе расчета), то потеря напряжения в сопротивлении трансформатора Z_т1 может быть найдена по величине напряжения U₁ и мощности , протекающей по сопротивлению Z_т1 .

       При этом потеря напряжения

,

а приведенные напряжения на шинах низкого напряжения подстанций

.

Искомое напряжение на шинах НН подстанции 1

.

Можно применять и способ, предусматривающий приведение параметров схемы и ее режима к одной ступени трансформации. В нашем примере целесообразно привести сопротивление линии ЛЧ к номинальному напряжению 110 кВ. В этом случае из схемы замещения исключается идеальный трансформатор, точки объединяются, а сопротивления Z₄ заменяется сопротивлением:    

Напряжение в точке 3 при расчете также следует принимать приведенным к той же ступени трансформации, что и , т. е. считать, что . Оба подхода к расчету равноценны.

Расчеты режима линий с двусторонним питанием при различающихся напряжениях источников питания (по концам)

Для расчета схем с несколькими независимыми источниками питания широко используется принцип наложения.

Согласно этому принципу токи и мощности в ветвях могут рассматриваться как результат суммирования ряда слагающих, число которых равно числу независимых источников напряжения.

Каждый из этих токов определяется действием лишь одного из источников напряжения при равенстве нулю напряжений других источников.

Линии с двусторонним питанием при различающихся напряжениях по концам относятся к числу электрических цепей с независимыми источниками мощности. Для её расчета также может быть применен принцип наложения.

Заданы различные напряжения по концам линии, например U₁ >U₄.

Известны мощности нагрузок  S₂ и S₃ и сопротивления участков линии  Z_{kj ,} где k – узел начала участка линии, j – узел конца участка линии.

 Надо найти потоки мощности  S_kj.

Потоки мощности в исходной линии можно получить в результате наложения (суммирования)

потоков в этих линиях. Потоки мощности в линии с равными напряжениями по концам ( U_н.)

рисунок б) определяются известными выражениями:

                                              где       

                                              где        

В линии на рисунке в) в направлении от источника питания с большим напряжением к источнику с меньшим напряжением протекает сквозной уравнительный ток  I_ур. и уравнительная мощность S_ур.

Соответственно в результате положения потоков, определенных по формулам (1), (2) и (3), определяются потоки мощности в линии с двусторонним питанием на рисунке а)

Определение потерь мощности  DS_{kj осуществляется по формуле:}

    где   k – узел начала участка линии;

             j – узел конца участка линии;

Затем определяются напряжения.

Допустим точкой потокораздела является точка3,рисунок 2).Разрежем линию в узле 3, рис. д )

Теперь можно определить напряжения или падения напряжения ( DU_нб ) в двух разомкнутых сетях, т.е. в линиях 1–3 и 4–3¹ т.к. U₁ > U₄, то DU_1-3 > DU_4-3  и  DU_нб = DU_1-3

Послеаварийные режимы

Наиболее тяжелые – выход из строя и отключение участков 1-2 и 3-4 (ближайших к источнику питания ).

В режиме, когда отключен участок 1-2 (рисунок ж)),наибольшую потерю напряжения обозначим  DU_{4-2 ав.}

Надо сравнить  DU_{1-3 ав.} и DU_{4-2 ав.}и определить наибольшую потерю напряжения  DU_ав.нб  Если линия с двусторонним питанием имеет ответвления ——  ( рисунок  з))

     ,то определение наибольшей потери напряжения усложняется.

Так, в нормальном режиме надо определить потери напряжения DU_1-3, DU_4-3, DU_1-2-5, сравнить их и определить DU_нб.

Далее чтобы определить  DU_нб.ав. в послеаварийном режиме, надо рассмотреть аварийные отключения головных участков 1-2 и 4-5.

Типы трансформаторов и их параметры

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как потери в них на 12-15% ниже, а расход активных материалов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Трехфазные трансформаторы на напряжение 220 кВ изготовляют мощностью до 1000 MBА, на 330 кВ — 1250 MBА, на 500 кВ — 1000 MBА. Предельная единичная мощность трансформаторов ограничивается массой, размерами, условиями транспортировки.

Однофазные трансформаторы применяются, если невозможно изготовление трехфазных трансформаторов необходимой мощности или затруднена их транспортировка.

Рис.1. Принципиальные схемы трансформаторов
а — двухобмоточного, б — трехобмоточного,
в — с расщепленными обмотками низкого напряжения

По количеству обмоток различного напряжения на каждую фазу трансформаторы разделяются на двухобмоточные и трехобмоточные (рис.1,а,б). Кроме того, обмотки одного и того же напряжения, обычно низшего, могут состоять из двух и более параллельных ветвей, изолированных друг от друга и от заземленных частей. Такие трансформаторы называются трансформаторами с расщепленными обмотками (рис.1,в). Обмотки высшего, среднего и низшего напряжения принято сокращенно обозначать соответственно ВН, СН, НН.

Трансформаторы с расщепленными обмотками НН обеспечивают возможность присоединения нескольких генераторов к одному повышающему трансформатору. Такие укрупненные энергоблоки позволяют упростить схему РУ 330-500 кВ. Широкое распространение трансформаторы с расщепленной обмоткой НН получили в схемах питания собственных нужд крупных ТЭС с блоками 200-1200 МВт, а также на понижающих подстанциях с целью ограничения токов КЗ.

К основным параметрам трансформатора относятся номинальные мощность, напряжение, ток; напряжение КЗ; ток XX; потери XX и КЗ.

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в заводском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях места установки и охлаждающей среды при номинальных частоте и напряжении.

Для трансформаторов общего назначения, установленных на открытом воздухе и имеющих естественное масляное охлаждение без обдува и с обдувом, за номинальные условия охлаждения принимают естественно меняющуюся температуру наружного воздуха (для климатического исполнения У: среднесуточная не более 30°С, среднегодовая не более 20°С), а для трансформаторов с масляно-водяным охлаждением температура воды у входа в охладитель принимается не более 25°С (ГОСТ 11677-85). Номинальная мощность для двухобмоточного трансформатора — это мощность каждой из его обмоток. Трехобмоточные трансформаторы могут быть выполнены с обмотками как одинаковой, так и разной мощности. В последнем случае за номинальную принимается наибольшая из номинальных мощностей отдельных обмоток трансформатора.

За номинальную мощность автотрансформатора принимается номинальная мощность каждой из сторон, имеющих между собой автотрансформаторную связь («проходная мощность»).

Трансформаторы устанавливают не только на открытом воздухе, но и в закрытых не отапливаемых помещениях с естественной вентиляцией. В этом случае трансформаторы также могут быть непрерывно нагружены на номинальную мощность, но при этом срок службы трансформатора несколько снижается из-за худших условий охлаждения.

Номинальные напряжения обмоток — это напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе трансформатора. Для трех фазного трансформатора — это его линейное (междуфазное) напряжение. Для однофазного трансформатора, предназначенного для включения в трехфазную группу, соединенную в звезду, — это V/√3. При работе трансформатора под нагрузкой и подведении к зажимам его первичной обмотки номинального напряжения напряжение на вторичной обмотке меньше номинального на величину потери напряжения в трансформаторе. Коэффициент трансформации трансформатора и определяется отношением номинальных напряжений обмоток высшего и низшего напряжений:

В трехобмоточных трансформаторах определяется коэффициент трансформации каждой пары обмоток: ВН и НН; ВН и СН; СН и НН.

Номинальными токами трансформатора называются указанные в заводском паспорте значения токов в обмотках, при которых допускается длительная нормальная работа трансформатора.

Номинальный ток любой обмотки трансформатора определяют по ее номинальной мощности и номинальному напряжению.

Напряжение короткого замыкания u_K — это напряжение, при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой обмотке в ней проходит ток, равный номинальному.

Напряжение КЗ определяют по падению напряжения в трансформаторе, оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора.

В трехобмоточных трансформаторах и автотрансформаторах напряжение КЗ определяется для любой пары его обмоток при разомкнутой третьей обмотке. Таким образом, в каталогах приводятся три значения напряжения КЗ: u_кВ-Н, u_кВ-С, u_кС-Н.

Поскольку индуктивное сопротивление обмоток значительно вьше активного (у небольших трансформаторов в 2-3 раза, а у крупных в 15-20 раз), то u_к в основном зависит от реактивного сопротивления, т.е. взаимного расположения обмоток, ширины канала между ними, высоты обмоток. Величина u_к регламентируется ГОСТ в зависимости от напряжения и мощности трансформаторов. Чем больше высшее напряжение и мощность трансформатора, тем больше напряжение КЗ. Так, трансформатор 630 кВА с высшим напряжением 10 кВ имеет u_к=5,5%, с высшим напряжением 35 кВ u_к=6,5%; трансформатор мощностью 80000 кВА с высшим напряжением 35 кВ имеет u_к=9 %, а с высшим напряжением 110 кВ u_к=10,5%.

Увеличивая значение u_к, можно уменьшить токи КЗ на вторичной стороне трансформатора, но при этом значительно увеличивается потребляемая реактивная мощность и увеличивается стоимость трансформаторов. Если трансформатор 110 кВ, 25 MBА выполнить с u_к=20% вместо 10%, то расчетные затраты на него возрастут на 15,7%, а потребляемая реактивная мощность возрастет вдвое (с 2,5 до 5,0 Мвар).

Трехобмоточные трансформаторы могут иметь два исполнения по значению u_к в зависимости от взаимного расположения обмоток. Если обмотка НН расположена у стержня магнитопровода, обмотка ВН — снаружи, а обмотка СН — между ними, то наибольшее значение имеет u_кВ-Н, а меньшее значение u_кВ-С. В этом случае потери напряжения по отношению к выводам СН уменьшатся, а ток КЗ в сети НН будет ограничен благодаря повышенному значению u_кВ-Н.

Если обмотка СН расположена у стержня магнитопровода, обмотка ВН — снаружи, а обмотка НН — между ними, то наибольшее значение имеет u_кВ-С, а меньшее u_кВ-Н. Значение u_кС-Н останется одинаковым в обоих исполнениях.

Ток холостого хода I_x характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств стали, конструкции и качества сборки магнитопровода и от магнитной индукции. Ток холостого хода выражается в процентах номинального тока трансформатора. В современных трансформаторах с холоднокатаной сталью токи холостого хода имеют небольшие значения.

Потери холостого хода Р_x и короткого замыкания Р_к определяют экономичность работы трансформатора. Потери холостого хода состоят из потерь в стали на перемагничивание и вихревые токи. Для уменьшения их применяется электротехническая сталь с малым содержанием углерода и специальными присадками, холоднокатаная сталь толщиной 0,3 мм марок 3405, 3406 и др. с жаростойким изоляционным покрытием. В справочниках и каталогах приводятся значения Р_x для уровней А и Б. Уровень А относится к трансформаторам, изготовленным из электротехнической стали с удельными потерями не более 0,9 Вт/кг, уровень Б — с удельными потерями не более 1,1 Вт/кг (при В =1,5 Тл, f= 50 Гц).

Потери короткого замыкания состоят из потерь в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и добавочных потерь в обмотках и конструкциях трансформатора. Добавочные потери вызваны магнитными полями рассеяния, создающими вихревые токи в крайних витках обмотки и конструкциях трансформатора (стенки бака, ярмовые балки и др.). Для их снижения обмотки выполняются многожильным транспонированным проводом, а стенки бака экранируются магнитными шунтами.

В современных конструкциях трансформаторов потери значительно снижены. Например, в трансформаторе 250000 кВA, U=110 кВ (Р_x=200 кВт, Р_к=790 кВт), работающем круглый год (Т_max=6300 ч), потери электроэнергии составят 0,43 % электроэнергии, пропущенной через трансформатор. Чем меньше мощность трансформатора, тем больше относительные потери в нем.

В сетях энергосистем установлено большое количество трансформаторов малой и средней мощности, поэтому общие потери электроэнергии во всех трансформаторах страны значительны и очень важно для экономии электроэнергии совершенствовать конструкции трансформаторов с целью дальнейшего уменьшения значений Р_х и Р_к.

ГОСТ 16110-82 Трансформаторы силовые. Термины и определения / 16110 82

Двухобмоточные трансформаторы с расщепленной обмоткой — КиберПедия

Расщепленная обмотка состоит из 2-х самостоятельных, электрически не связанных частей.

СХЕМА

Вторичные обмотки 2 и 3 низшего напряжения размещаются на разных стержнях. Первичная обмотка 1 имеет две параллельные ветви, которые размещаются также на разных стержнях. Магнитная связь между обмотками 2 и 3 получается очень слабой. Передача энергии между обмотками почти полностью исключается, поэтому этот трансформатор можно рассматривать как 2 отдельных трансформатора. При нагружении 1-ой обмотки НН на стороне ВН будет нагружена только та часть первичной обмотки, которая находится на первом стержне с нагруженной обмоткой НН. Такой трансформатор может передавать энергию и в обратном направлении. В этом случае он имеет две первичные и одну вторичную обмотки. Номинальные напряжения U₂ и U₃ может быть одинаковыми и различными.

Если напряжения различны, будут разными и потоки Ф₂≠Ф₃.

Поток, равный разности этих потоков будет замыкаться в крайних стержнях магнитопровода.

Если магнитопровод трансформатора стержневой, то раз-ть потоков будет замыкаться через бак трансформатора и другие конструктивные части трансформатора. Это приведет к значительным потерям от вихревых токов, поэтому для трансформаторов с расщепленной обмоткой предпочтителен бронестержневой магнитопровод.

Преимуществом расщепленного трансформатора по сравнению с обычным является, что он имеет большее сопротивление к.з., так как в обычном трансформатор вторичная обмотка состоит из 2-х параллельных ветвей, каждая из которых имеет такое же сопротивление как одна из расщепленных обмоток. Эта особенность позволяет трансформаторам с расщепленной обмоткой ограничивать ток к.з.

Автотрансформаторы

Автотрансформатором называется трансформатор, который кроме магнитной связи имеет электрическую связь между обмотками. Автотрансформатор имеет 2 обмотки. Обмотку 1 с числом витков W₁ и обмотку 2 с числом витков W₂. Обмотка 1 подключается к сети с низшим напряжением. Обмотка 2 подключается к обмотке 1. Таким образом, чтобы ee напряжение U₂ добавлялось в напряжение U и увеличивало его до напряжения U’.

СХЕМА

U’ – напряжение сети ВН. В отличии от обычного трансформатора вторичная обмотка контактирует и с высшим напряжением, поэтому она должна быть рассчитана на наибольшее напряжение U и U_1. Изоляция этой обмотки должна выдерживать большое напряжение.

Коэффициент трансформации автотрансформатора:

Электромагнитные процессы в автотрансформаторе описываются с помощью уравнений напряжений и токов.

U₁= — E₁ + I₁Z₁

U₂=E₂ — I₂Z₂

I0=I₁ + I₂n₁₂

U’=U₁ + U₂

Мощность в автотрансформаторе из первичной сети во вторичную передается частично электрическим путем.

S =S_эм + S_эл

Размеры трансформатора определяются только той мощностью, которая передается электромагнитным путем. Поэтому автотрансформатор при равной передаваемой мощности получается значительно меньше по размерам и дешевле чем трансформатор. В тоже время удорожается изоляция вторичной обмотки, это удорожание окупается уменьшением размеров автотрансформаторов, если коэффициент трансформации его находится в пределах от 1 до 2-х.

Автотрансформаторы широко используются для питания бытовых электроприборов и устройств автоматического управления. Такие автотрансформаторы имеют мощность до 1000 ВА. Автотрансформаторы применяются также в высоковольтных сетях для связи между системами с близкими значениями напряжений. Например: 110 и 220 кВ или 220 и 500кВ, 330 и 750кВ. Мощность таких автотрансформаторов достигает сотен МВА.

Автотрансформаторы чаще применяются как однофазные 2-х и 3-х обмоточные трансформаторы, так и 3-х фазные 2-х и 3-х обмоточные трансформаторы. Они имеют следующие схемы и группы соединения обмоток.

СХЕМА

Однофазный 2-х обмоточный

Однофазный 3-х обмоточный

Трехфазный 2-х обмоточный

Буквами A_m, B_m, C_m обозначают выводы СН.

Недостатком автотрансформатора является очень большой ток к.з. При этом, чем ближе коэффициент трансформации к 1, тем больше токи к.з. При коэффициентах трансформации n>>1 автотрансформаторы могут быть опасны в отношении поражения электрическим током. При отсутствии заземления сети НН между проводами сети НН и землей появляется напряжение U’/2 за счет емкостных связей между проводами и землей. По этой причине применение автотрансформаторов при n>2 запрещено правилами техники безопасности.

Сварочные трансформаторы

Используются для электрической дуговой сварки. Один вывод вторичной обмотки трансформатора присоединяется к свариваемому изделию, 2-ой вывод к сварочному электроду. Между изделием и электродом возникает электрическая дуга, тепло которой расплавляет Me и позволяет выполнить «сварку плавлением». Сварочные трансформаторы понижают напряжение от 220 или 380В до 60-70В (это напряжение на х.х. трансформатора). В процессе сварки напряжение колеблется от максимального значения 60-70В до значений близких к 0. Сопротивление электрической дуги изменяется при перемещении руки сварщика. Если бы напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора незначительно зависело от нагрузки, как в обычном трансформаторе, то возникали бы резкие колебания тока во вторичной цепи и регулировать тепловыделение было бы невозможно. Поэтому сварочный трансформатор должен быть устроен так, чтобы при резком уменьшении сопротивления дуги ток в цепи увеличивался незначительно, произведение I²R, определяющее количество теплоты, оставалось бы на требуемом уровне.

Для ограничения тока увеличивают сопротивление вторичной обмотки трансформатора. При этом увеличивают не активное сопротивление обмотки, а индуктивное сопротивление рассеяния, так как увеличение активного сопротивления привело бы к возрастанию потерь энергии и к перегреву трансформатора.

Для регулирования величины сварочного тока величина индуктивности должна быть регулируемой. Индуктивное сопротивление рассеяния можно увеличить несколькими способами:

1. Увеличивают поток рассеяния. Для этого вводят в магнитопровод шунтирующий магнитопроводящий стержень, через него замыкается часть основного магнитного потока. Изменяя величину магнитного зазора в шунтирующем стержне, можно изменять магнитный поток рассеяния.

2. В цепь вторичной обмотки включают специальный дроссель с регулируемым воздушным зазором.

СХЕМА

3. Изменяют расстояние между первичной и вторичной обмотками. Благодаря увеличенному внутреннему сопротивлению сварочный трансформатор имеет крутопадающую внешнюю характеристику.

СХЕМА

Сварочный трансформатор выдерживает к.з., которые возникают при прикосновении электрода к сварочному шву. Как показывает внешняя характеристика, ток к.з. ограничен (до 500А). Вторичная обмотка рассчитана на длительное протекание такого тока. Мощность сварочных трансформаторов для ручной сварки до 30кВА, для автоматической сварки 100кВА и более. Для контактной электросварки выпускаются трансформаторы до 100 кВА при напряжении до 30В.

Двухобмоточный трансформатор

Схемы замещения трансформаторов

1) Двухобмоточный трансформатор условно обозначается так:

Первичная обмотка со вторичной имеет только магнитную связь.

Имеет две обмотки и связывает сети двух напряжений.

3) Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой НН. U_нн1=U_нн2: U_нн1^>_<U_нн2 – 6,10кВ обозначается:

Трансформаторы выполняются либо трехфазными, либо однофазными (три однофазных трансформатора на ПС составляют одну трехфазную трансформаторную группу).

Двухобмоточный трансформатор

Влияние трансформаторов на режим работы системы учитывается с помощью схемы замещения (Г-образной). Такая схема замещения (Г-образная) для одной фазы двухобмоточного трансформатора показана на рис.1,

где r_Т=r₁+r^I₂ – сумма активного сопротивления первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) активного сопротивления вторичной обмотки;

х_Т=х₁+х^I₂ – сумма индуктивного сопротивления рассеяния первичной обмотки и приведенного к ней (к первичной) индуктивного сопротивления вторичной обмотки.

r_Т и х_Тназывают активным и индуктивным сопротивлениями трансформатора.

Проводимости g_Т и в_Т, определяют активную и реактивную слагающие намагничивающего тока трансформатора I_m.

Активная составляющая этого тока обусловлена потерями мощности в стали трансформатора, а реактивная определяет магнитный поток взаимоиндукции обмоток трансформатора.

В схему включен идеальный трансформатор, не имеющий сопротивлений и магнитных потоков рассеяния. Соотношение напряжений на его зажимах постоянно и определяется коэффициентом трансформации реального трансформатора в режиме холостого хода.

Обычно идеальный трансформатор в схемах замещения опускается, и расчеты выполняются к приведенным величинам вторичного напряжения U^I₂ и тока I^I₂ (см. рис.2 упрощенная схема замещения).

где DР_хх+jDQ_хх – потери мощности в стали или потери х.х.

Узнать еще:

Низкого напряжения

Энергетика Низкого напряжения

просмотров — 105

Двухобмоточный трансформатор с расщепленной обмоткой

Двухобмоточные трансформаторы мощностью 25 и более МВ∙А выполняются с расщепленной обмоткой низшего напряжения. Условное обозначение на схемах показано на рис. 5.7.

В соответствии с принятой системой обозначений аббре-виатура трансформатора ТДРН-25000/110/10 расшифровывается: трансформатор трехфазный, двухобмоточный с расщепленной обмоткой низшего напряжения с принудительной цирку-ляцией воздуха и естественной циркуляцией масла и системой регулирования напряжения под нагрузкой. Номинальная мощность – 25000 кВ∙А, класс напряжения обмотки высшего напряжения – 110 кВ, низшего напряжения – 10 кВ.

С достаточной для практики точностью такой трансформатор может рассматриваться как два независимых двухобмоточных трансформатора, которые питаются от общей сети.

Трансформаторы с расщепленной обмоткой выполняются с соотношением мощностей обмоток 100 % / 50 % / 50 %. Откуда следует, что

R_нн1 = R_нн2 = 2 R_в. (5.4)

Опыт короткого замыкания выполняется при параллельном соединœении обмоток низшего напряжения. По полученным данным определяются общие активное и индуктивное сопротивления трансформатора:

и

В соответствии с условиями выполнения опыта короткого замыкания

; (5.5)

(5.6)

Подставив выражение (5.3) в (5.5), получим:

R_нн1 = R_нн2 = R_общ и R_в = 0,5 R_общ.

Для определœения индуктивных сопротивлений обмоток, нужно учитывать расположение обмоток на магнитопроводе, то есть влияние магнитных полей.

Так, для группы однофазных трансформаторов:

Х_в = 0 и Х_нн1 = Х_нн2 = 2 Х_общ.

Для трехфазных трансформаторов при расположении обмоток одна над другой:

Х_в = 0,125 Х_общ и Х_нн1 = Х_нн2 = 1,75 Х_общ.

Проводимости трансформатора с расщепленной обмоткой определяются аналогично тому, как и для двухобмоточного трансформатора.

Применение трансформаторов с расщепленными обмотками для раздельного питания секций низшего напряжения позволяет снизить ток короткого замыкания практически в два раза и обойтись во многих случаях без токоограничивающих реакторов.

Читайте также

Схематическое изображение трансформатора с разделенной обмоткой

Исходная публикация

Что касается важности моделирования короткого замыкания и пускового тока в трансформаторе с разделенной обмоткой, в этой статье представлена ​​новая нелинейная эквивалентная схема для нелинейного моделирования этого трансформатора. Эквивалентная схема расширена за счет нелинейных индуктивностей. Используя численный метод, индуктивность рассеяния и намагничивания …

Мы изучаем нетрадиционные сверхпроводящие корреляции, вызванные одиночной изолированной магнитной примесью в обычном s-волновом сверхпроводнике.Из-за локального нарушения симметрии относительно обращения времени примесь вызывает нетрадиционную сверхпроводимость, которая является четной как в пространственной, так и в спиновой переменных, но нечетной при обращении времени. Мы получаем точный про …

… В [24] были представлены новые линейные и нелинейные эквивалентные схемы, которые основаны на индуктивностях рассеяния для моделирования поведения многообмоточного трансформатора. Точный метод, основанный на подходе связанных цепей возбуждения, был также представлен для низкочастотного моделирования многообмоточных тяговых трансформаторов [28] .Кроме того, в [29] представлены исследования по оптимизации конструкции тягового трансформатора с разъемной обмоткой при нормальной нагрузке. …

… Электромагнитное моделирование трехфазного трансформатора займет очень много времени, а в некоторых аспектах может оказаться невозможным. Принимая во внимание симметрию геометрии трансформатора, можно показать, что моделирование однофазного трансформатора не вызовет значительной ошибки при расчетах короткого замыкания [24,25, 28] . Поэтому в данном исследовании трансформатор будет смоделирован как однофазный трансформатор (рис.2). …

… Шаг 1: Первым шагом в магнитном моделировании трансформатора является расчет тока обмоток. Для его расчета при различных условиях нагружения можно использовать схему замещения тягового трансформатора с разделенной обмоткой [25, 28] . Используя токи обмоток (и, следовательно, плотность тока обмоток), можно рассчитать распределение магнитного поля, а затем потери в проводниках обмоток. …

Моделирование высокочастотных электромагнитных переходных процессов распределения напряжения и тока из-за электромагнитных переходных процессов имеет большое значение при проектировании трансформаторов.В этом исследовании представлены двухмерные и трехмерные конечно-элементы, связанные полевые цепи и модифицированная подробная модель для исследования высокочастотных электромагнитных переходных процессов в тяговых трансформаторах с расщепленной обмоткой. Предлагаемый подход со связанными полевыми цепями использует двухмерную модель конечных элементов, которая связана с внешней цепью, для анализа электромагнитных переходных процессов тягового трансформатора с расщепленной обмоткой. Кроме того, представлена ​​подробная модель трансформатора этого типа, и ее результаты сравниваются с представленной моделью связанных полевых цепей и полной трехмерной конечно-элементной моделью.После проверки представленных моделей они используются для анализа частотной характеристики тягового трансформатора с разделенной обмоткой.

… Эти индуктивности очень важны для разработчиков трансформаторов и системных экспертов. Индуктивность утечки пары обмоток можно рассчитать по формуле (20) [25] . …

… где, D mij — средний диаметр обмоток i и j, ∆ i — ширина обмотки i, ∆ ij — осевой зазор между обмотками i и j, hi — высота обмотки i. , h ij — радиальный зазор между обмотками i и j, а K rog-a / r — коэффициент Роговского [25] .Лучше спроектировать импедансы (а также индуктивности рассеяния) между плоскими (нижней и верхней) обмотками как можно более высокими. …

… Для оптимизации трансформатора наименьшая стоимость рассматривается как целевая функция, заданная (25) , а ограничения накладываются как штрафной коэффициент. (26) где общая стоимость трансформатора с разделенной обмоткой (C t) представляет собой сумму производственных (проводники, изоляторы, железо и т. Д.) И эксплуатационных затрат (холостой ход и потери нагрузки)….

Конструирование трансформатора с раздельной обмоткой — трудоемкая и сложная процедура. Принимая во внимание количество обмоток и их геометрию, невозможно легко определить конструктивные параметры трансформатора с раздельными обмотками для достижения приемлемой и недорогой схемы. Стоимость их изготовления и эксплуатации намного выше, чем у обычных двухобмоточных трансформаторов, и они могут подвергаться многомерным ограничениям. В конструкции трансформатора с разделенной обмоткой необходимо выбрать около двадцати параметров для достижения различных целей, таких как индуктивность утечки обмоток, повышение температуры четырех обмоток, потери холостого хода и нагрузки, размеры трансформатора, согласование обмоток и т. Д.В этой статье представлен новый гибридный алгоритм, основанный на оптимизации роя частиц (PSO) и улучшенном алгоритме Big Bang-Big Crunch (I-BB-BC) (названный PSO-IBB) для оптимизации (оптимального дизайна) разделения обмотка трансформатора. С помощью этого нового алгоритма извлекаются оптимальные планы и сравниваются с результатами, полученными с помощью алгоритмов PSO и I-BB-BC. Анализируя расхождение извлеченных результатов, видно, что предложенный гибридный алгоритм оптимизации PSO-IBB имеет хорошую производительность и может очень быстро достичь глобальных оптимумов.

В настоящее время многообмоточные трансформаторы широко используются в энергосистемах, особенно в тяговых сетях и на металлургических предприятиях. Многообмоточные трансформаторы имеют особую геометрию. Они сталкиваются с серьезными проблемами и трудностями при проектировании по сравнению с обычными двухобмоточными трансформаторами. Учитывая важность потерь в обмотках (и выделяемого тепла), текущие исследования в первую очередь фокусируются на тепловых расчетах в этом типе трансформаторов, а также вводят получисловой метод электромагнитного анализа трансформатора тяговой системы с разделенной обмоткой.Комбинируя методы конечных элементов и аналитические методы, рассчитывается распределение потерь в обмотках из-за вихревых токов, и результаты моделирования подтверждаются с использованием экспериментальных результатов. Как показано, представленный получисловой метод представляет собой мощный метод электромагнитного моделирования и расчета потерь в обмотках трансформаторов с разделенной обмоткой. Также обсуждаются потери в обмотке трансформатора с разделенной обмоткой и сравниваются результаты с результатами для обычного двухобмоточного трансформатора. Наконец, в этой статье исследуется связь между потерями в обмотке и частотой.

Моделирование высокочастотных электромагнитных переходных процессов и моделирование распределение напряжения и тока в многообмоточном тяговом трансформаторе обмотки очень важны из-за этих переходных волн. В настоящей статье в Помимо представления моделей конечных элементов, подход связанных полевых цепей предложен для моделирования высокочастотных электромагнитных переходных процессов в многообмотке. тяговый трансформатор. Предлагаемый метод использует двумерный конечный элемент. модели в сочетании с внешней схемой для моделирования электромагнитного переходного режима многообмоточного тягового трансформатора.После этого результаты представленных метода сравниваются с результатами, полученными из полного трехмерного конечного элементная модель, а также результаты детальной модели и результаты проверяются. Ну наконец то, проверенная высокочастотная модель используется для изучения импульсной характеристики трансформатор. Как показано, предлагаемый подход является простым и быстрым методом, а также имеет хорошая точность моделирования распределения импульсного напряжения в многообмотке обмотки тягового трансформатора.

::: SKM Power * Tools ::: ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

▷ Трансформаторы с несколькими обмотками

Посмотрите 7-ю статью Насира из его серии «Назад к основам» о трансформаторах! Не стесняйтесь присылать нам работы, свидетельства, личное мнение, обзоры или учебные пособия по почте.Мы будем рады опубликовать его здесь.

Определение многообмоточного трансформатора

Трансформатор с несколькими обмотками можно определить как трансформатор, в котором более одной первичной или вторичной обмотки соединены друг с другом в некотором особом типе конфигурации, чтобы обеспечить требуемые уровни выходного напряжения или управлять несколькими нагрузками на выходе.

Это можно назвать одной из особых характеристик трансформатора, поскольку трансформаторы являются довольно универсальными устройствами, и обычно с ними необходимо выполнять очень сложные операции, а не управлять только одним выходом от одной первичной обмотки.

также известны как «Трансформаторы с множеством обмоток» или «Трансформаторы с множеством обмоток».

Принцип многообмоточного трансформатора

Принцип работы многообмоточного трансформатора точно такой же, как и у простого трансформатора, имеющего одну первичную обмотку и обеспечивающего магнитный поток на своей единственной вторичной обмотке на выходе. Если на входном выводе имеется более одной катушки, всем им будет подаваться переменное напряжение источника аналогичным образом, и они будут связаны через один и тот же железный сердечник с двумя или более вторичными катушками на выходе.Таким образом, переменный магнитный поток также будет создаваться во всех вторичных катушках, который в большинстве случаев одинаков по величине, и напряжение также может быть получено в соответствии с требованиями. Например, можно сделать многообмоточный повышающий трансформатор, а также понижающий трансформатор.

Если мы хотим управлять более чем одним выходом, то есть если у нас есть несколько нагрузок, то трансформатор все равно можно подключить так, чтобы вторичная обмотка была разделена на несколько подобмоток, каждая из которых управляет независимой нагрузкой на концах.

Здесь следует отметить то, что, поскольку все первичные обмотки соединены через общий железный сердечник со своими вторичными обмотками, то в соответствии с Законом взаимной индукции Фарадея каждая отдельная суб-катушка будет иметь одинаковое количество напряжений на виток. то есть его отношение витков первичной обмотки к вторичному по-прежнему будет равно отношению первичного напряжения к вторичному напряжению, как для обычного трансформатора.

Таким образом, каждая вторичная катушка производит напряжение, которое прямо пропорционально ее количеству витков, поскольку все катушки электрически изолированы и магнитно связаны друг с другом, а также с первичной катушкой.

Как показано на рисунке выше, две отдельные первичные обмотки можно соединить последовательно друг с другом, чтобы получить более высокое первичное напряжение питания, или то же самое можно сделать на другом конце, соединив две отдельные вторичные обмотки последовательно с каждой. другой для достижения более высокого напряжения питания на выходе вместо двух отдельных небольших напряжений. Такие соединения будут называться последовательными соединениями обмоток.

Точно так же две или более обмоток могут быть соединены параллельно для получения более низких напряжений, но более высоких токов, поскольку мы знаем, что напряжение при параллельном соединении остается тем же, но ток складывается.Помимо этих двух конфигураций, катушки могут использоваться, как показано на рисунке выше, для управления двумя отдельными цепями.

Другая конфигурация нескольких обмоток — это трансформатор с центральным ответвлением, в котором только вторичная обмотка разделена на две обмотки точно в своей центральной точке, так что мы можем получить два равных и противоположных напряжения с центральной точкой, отмеченной как нейтраль. Таким образом, можно использовать ряд конфигураций для достижения желаемых уровней напряжения и тока или для управления несколькими выходными цепями.

Следующий пост будет о трансформаторе двойного напряжения. Это особый тип трансформатора, который выдает на выходе два типа напряжения. В следующем посте мы рассмотрим его и увидим, как можно использовать трансформатор двойного напряжения.

Насир.

Преимущества трехобмоточного трансформатора перед двухобмоточным

Трехобмоточный трансформатор можно рассматривать как два трансформатора в одном, и уровень короткого замыкания зависит от реактивного сопротивления связи между двумя вторичными обмотками.Например, два генератора, питающие одну общую шину, и только с одним трансформатором имеют наименьшие затраты на преобразование, но самый высокий уровень короткого замыкания на этой шине. Тот же самый генератор, каждый со своими трансформаторами, теперь дает самый низкий Icc, но самую высокую стоимость преобразования. С трехобмоточным трансформатором стоимость трансформации должна быть посередине между двумя предыдущими решениями, а уровень короткого замыкания будет зависеть от конструкции трансформатора.

В приложениях, где две вторичные обмотки используются в силовых цепях и в выпрямителях, они обеспечивают высокую связь (и такое же напряжение), что увеличивает короткое замыкание во вторичных обмотках (конструкция «плотно связанной вторичной обмотки»).Для приложений, которые непрерывно обслуживают равные нагрузки в обеих вторичных цепях, более подходящей является конструкция со слабосвязанной многоярусной вторичной обмоткой. Но если нагрузки неуравновешиваются в течение длительного времени, такая конструкция не подходит. При меньшей связи между вторичными обмотками будет меньше короткого замыкания во вторичных обмотках. Существуют и другие аспекты проектирования, влияющие на более или менее неисправные обязанности и потери, которые очень хорошо представлены и обобщены в публикации SKM.

Я видел ненагруженный третичный треугольник в трансформаторах типа «Y-Y-треугольник», с первичной обмоткой Y с глухозаземленной нейтралью.Первичная нейтральная точка Y на стороне ВН, как правило, должна быть надежно заземлена, чтобы обеспечить уровень короткого замыкания SLG, чтобы можно было отключить максимальную токовую защиту энергокомпании. Вторичная нейтральная точка Y на стороне среднего напряжения заземлена резистором (например, 400 А) для ограничения повреждений, вызванных неисправностью SLG на стороне потребителей. Только обмотки Y-Y могут привести к тому, что любой дисбаланс или наличие 3-й гармоники со стороны потребителя будет проходить на сторону высокого напряжения, если только не будет этой обмотки треугольника, которая улавливает этот дисбаланс нагрузки в виде циркулирующего тока в треугольнике.Таким образом, этот третичный дельта-фильтр работает как фильтр нулевой последовательности. Энергетические компании проводят исследования, в которых сравниваются преимущества и недостатки конструкции трансформатора такого типа с конструкцией треугольника Y. Бывают случаи, когда у третичной службы есть вспомогательные нагрузки подстанции.

Орудие многообмоточный трансформатор с ответвлениями

Спасибо, что посетили одну из наших самых популярных классических статей.Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «Расчеты трансформатора

Названия конфигураций трансформатора, такие как «треугольник» и «звезда», происходят от способа соединения обмоток внутри трансформатора. Эти соединения определяют поведение трансформатора, а также определяют методы расчета, необходимые для правильного применения данного трансформатора.

Трансформаторы, соединенные треугольником, имеют обмотки трех однофазных трансформаторов, соединенных последовательно друг с другом для образования замкнутой цепи.Линейные провода подключаются к блоку, где встречаются два однофазных трансформатора. Эта конфигурация получила свое название, потому что на электрическом чертеже она выглядит как треугольник (греческий символ Δ для буквы «дельта»). Многие называют это системой с высокой ветвью, потому что напряжение между линией 2 и землей выше, чем на других ветвях. Например, трансформатор дельта 120 В будет иметь ножку 208 В.

Токовый трансформатор треугольника. В трансформаторе треугольника линейный ток не равен фазному току (как в трансформаторе звезды). Поскольку каждая линия трансформатора с конфигурацией треугольником подключена к двум фазам трансформатора, линейный ток от трехфазной нагрузки будет больше, чем фазный ток, на квадратный корень из 3. Обратите внимание на следующие формулы:

I _Линия = I _Фаза × √3

I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3)

I _Фаза = I _Линия ÷ √3

I _Фаза = VA _Фаза ÷ E _Фаза

Если вы вставите несколько цифр, вы сможете более четко увидеть влияние дельта-конфигурации на токи. Давайте попробуем это с трехфазной нагрузкой 240 В, 36 кВА ( Рис. 1, выше).

Сначала давайте решим линейный ток (общая мощность сети = 36 кВА).

I _Строка = VA _Строка ÷ (E ^Строка × √3)

I _Линия = 36000 ВА ÷ (240 В × √3)

I _Строка = 87A

Теперь давайте решим фазный ток (фазная мощность = 12 кВА на обмотку).

I _Фаза = VA _Фаза ÷ E _Фаза

I _Фаза = 12000 ВА ÷ 240 В = 50 А

Вы также можете найти линейный и фазный токи, используя две другие формулы, показанные выше.

I _Линия = I _Фаза × √3

I _Линия = 50A × 1,732 = 87A

I _Фаза = I _Линия ÷ √3

I _Фаза = 87A ÷ 1,732 = 50A

Мы также можем использовать формулу: I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3).Например, каков ток вторичной обмотки для трехфазного дельта-трансформатора от 480 В до 240/120 В, 150 кВА (, рис. 2, )? Ответ найден следующим образом:

I _Строка = VA _Строка ÷ (E _Строка × √3)

I _Линия = 150,000 ВА ÷ (240 В × 1,732) = 360 А

Вы можете рассчитать фазный ток обмотки трансформатора, соединенного треугольником, разделив фазу VA на фазное напряжение: I _Phase = VA _Phase ÷ E _Phase .Фазная нагрузка в ВА трехфазной нагрузки 240 В - это линейная нагрузка, деленная на три (одна треть нагрузки на каждую обмотку). Фазная нагрузка в ВА однофазной нагрузки 240 В - это линейная нагрузка (все на одной обмотке). Фазная нагрузка в ВА однофазной нагрузки 120 В - это линейная нагрузка (все на одной обмотке).

Давайте посмотрим на другой пример проблемы. Каков ток вторичной фазы для трехфазного дельта-трансформатора от 480 В до 240/120 В, 150 кВА ( рис. 3, выше)?

Мощность фаз = 150,000 ВА ÷ 3 на фазу

Фазная мощность = 50 000 ВА на фазу

I _Фаза = 50,000 ВА ÷ 240 В

I _Фаза = 208A

Чтобы лучше понять, что происходит в дельта-системе, попробуйте запустить эти числа с нагрузкой 10 А, а затем с нагрузкой 75 А.

Балансировка трансформаторов треугольником. Чтобы правильно рассчитать трансформатор треугольник / треугольник, фазы (обмотки) трансформатора должны быть сбалансированы. Вы можете сделать это в два этапа:

Шаг 1 . Определите номинальную мощность в ВА всех нагрузок.

Шаг 2 . Разбалансируйте нагрузки на обмотках трансформатора следующим образом:

• Трехфазные нагрузки: одна треть нагрузки на каждой из фаз.

• Однофазные нагрузки 240 В: 100% нагрузки на фазе A или B. Вы можете поместить часть однофазной нагрузки 240 В на фазу C, когда это необходимо для баланса.

• Нагрузки 120 В: 100% нагрузки на C1 или C2.

Для определения размеров щитка и его проводов необходимо уравновесить нагрузки в амперах. Зачем балансировать панель в амперах? Почему бы не взять ВА по фазе и не разделить на фазное напряжение? Поскольку линейный ток трехфазной нагрузки рассчитывается по следующей формуле:

I _Строка = VA ÷ (E _Строка × √3)

I _Строка = 150,000 ВА ÷ (240 В × 1.732) = 208 А на строку.

Если вы возьмете мощность линии 50 000 ВА и разделите ее на одно линейное напряжение 120 В, вы получите неверный линейный ток 50 000 ВА ÷ 120 В = 417 А.

Расчет трансформатора треугольником. Рассмотрите этот метод в следующий раз, когда будете определять параметры трансформаторов, подключенных по схеме треугольника, где большинство нагрузок являются линейными. После того, как вы сбалансируете трансформатор, подберите его в соответствии с нагрузкой каждой фазы. Измерьте трансформатор «C», используя в два раза большее значение из «C1» или «C2».Трансформатор «C» на самом деле представляет собой единый блок. Если одна сторона имеет большую нагрузку, эта сторона определяет размер трансформатора.

Давайте попробуем еще одну практическую задачу, чтобы закрепить эти концепции. Какой типоразмер трансформатора от 480 В до 240/120 В требуется для следующих нагрузок: одна трехфазная тепловая пластина 240 В, 36 кВА; две трехфазные нагрузки 240 В, 10 кВА; три нагрузки 120 В, 3 кВА, однофазные ( Рис. 4 )?

(а) три однофазных трансформатора по 25 кВА

(b) один трехфазный трансформатор 75 кВА

(c) a или b

(d) ничего из вышеперечисленного

Фазная обмотка A = 22кВА

Фазная обмотка B = 22кВА

Фазная обмотка C = (12 кВА C1 × 2) = 24 кВА

Ответ: (c), a или b.Для этой нагрузки можно использовать один однофазный трансформатор 75 кВА или три трансформатора по 25 кВА.

Теперь, когда вы понимаете основы расчета трансформаторов и особенности расчетов дельта-трансформаторов, вы сможете правильно рассчитать дельта-трансформаторы, когда большинство нагрузок являются линейными. Трансформаторы дельта-дельта чаще всего встречаются в специальных приложениях. Наиболее распространенная конфигурация - треугольник-звезда. В случае трансформатора треугольник-звезда теперь вы знаете, как определить размер первичной обмотки.После выхода статьи в следующем месяце, в которой будут рассмотрены расчеты трансформатора со звездой, вы сможете определить размер любой комбинации трансформаторов с треугольником и звездой.

Боковая панель: знайте свои термины

Чтобы избежать путаницы с расчетами трансформатора, важно иметь твердое представление о некоторых основных концепциях ( рис. 5, ниже). Как только вы освоите эти термины, вы должны быть готовы взяться за все типы расчетов трансформатора.

Линия - Незаземленный (токоведущий) провод (и).

Линейный ток - Ток на незаземленных проводниках (B1 и B2 в рис. 6 ). В системе треугольника линейный ток больше фазного тока на квадратный корень из 3, что составляет примерно 1,732). В звездообразной системе линейный ток равен фазному току.

Линейное напряжение - Напряжение между любыми двумя линейными (незаземленными) проводниками (A1 и A2 на рис. 6 ).В схеме треугольника линейное напряжение равно фазному напряжению. Но у дельта-системы есть и высокая ножка.

Фазный ток - Ток, протекающий через обмотку трансформатора (D1 и D2 в рис. 6 ). В треугольной системе фазный ток меньше линейного тока на квадратный корень из 3. В звездообразной системе фазный ток равен линейному току.

Фазная нагрузка - Нагрузка на обмотку трансформатора.

Фазное напряжение - внутреннее напряжение трансформатора, генерируемое на одной обмотке трансформатора. Для вторичной обмотки треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению. В звездообразной системе фазное напряжение меньше линейного напряжения на квадратный корень из 3 (A2 и C2 в рис. 6 ).

Коэффициент - число витков первичной обмотки, деленное на число витков вторичной обмотки.

Несимметричная нагрузка (ток нейтрали) - Нагрузка на вторичных заземленных (нейтральных) проводниках.

Вторичное напряжение - обзор

6.3.2 Промежуточные трансформаторы напряжения

Точность трансформатора напряжения - не единственный источник ошибок вторичного напряжения. Это также происходит из-за сопротивления проводов (см. Раздел 6.3.4 этой главы). Сумма этих двух ошибок во входящем и текущем питании не будет одинаковой на синхронизирующем оборудовании, особенно если длина соединительных кабелей и, следовательно, сопротивление проводов значительно различаются. Очевидно, что для целей синхронизации важно, чтобы погрешности в измеренных напряжениях были как можно меньше.Однако есть еще одна причина, почему это важно, если два источника питания будут электрически соединены. Несмотря на то, что прямое соединение вторичных обмоток ТН не допускается, с профилактическими мерами, предпринимаемыми внутри и снаружи синхронизирующего оборудования, остается небольшой риск того, что это может произойти из-за неисправности или скрытой цепи. В этом случае трансформатор с более высоким из двух вторичных напряжений будет способствовать нагрузке трансформатора с более низким вторичным напряжением так же, как силовые трансформаторы разделяют нагрузку параллельно.Если разница напряжений мала, это состояние, вероятно, останется незамеченным при нормальной работе с предохранителями. Могут возникнуть сложности с защитой, измерением и т. Д., В которых могут быть задействованы и другие схемы.

Чтобы уменьшить ошибку напряжения во входящем и работающем источниках питания, промежуточный трансформатор напряжения (который также обеспечивает гальваническую развязку постоянного тока) установлен между вторичной обмоткой ТН и синхронизирующим оборудованием, как показано на рис. 12.22. Предусмотрены ответвления, чтобы облегчить определенную регулировку напряжения на месте.При номинальном системном напряжении каждое промежуточное ответвление ТН выбирается так, чтобы показывать 63,5 В ± 1% на синхронизирующем оборудовании с переключателем как в открытом, так и в закрытом состоянии. В схеме выбора напряжения это включает в себя каждый альтернативный источник питания.

РИС. 12.22. Упрощенное расположение промежуточных трансформаторов напряжения

Промежуточные трансформаторы напряжения имеют соотношение между первичной и вторичной обмотками 110 / 63,5 В (63,5 / 63,5 В при напряжении передачи) и имеют минимальную номинальную мощность 25 ВА с максимальным пределом 50 ВА, за исключением при напряжении передачи, когда оно снижается до 36 ВА.Однако предпочтительно, чтобы во всей схеме синхронизации использовался единый рейтинг по причинам взаимозаменяемости. Регулировка напряжения осуществляется с шагом 0,5 В в диапазоне от 0 до +5 В выше номинального вторичного напряжения. Отводы могут быть разделены между первичной и вторичной обмотками, если это удобно. Трансформаторы в целом соответствуют BS3941 [2] класс точности 1.0; т. е. процентная погрешность напряжения ± 1%, сдвиг фаз ± 40 минут, при любом напряжении от 80% до 120% номинального напряжения и с нагрузками от 25% до 100% от номинальной нагрузки при коэффициенте мощности 0.8 с запаздыванием, за исключением того, что диапазон погрешности напряжения составляет от 5% до 100% номинальной нагрузки при единице pf. Чтобы исключить насыщение в условиях перенапряжения, точка перегиба трансформатора не должна быть меньше трехкратного номинального напряжения. В качестве дополнительной меры безопасности между первичной и вторичной обмотками устанавливается заземленный электростатический экран.