Электрические станции и подстанции Автотрансформатор. Проходная и типовая мощность
Автотрансформатор. Проходная и типовая мощность

Однофазный АТ имеет электрически связанные обмотки ОВ и ОС (рисунок 4.1). Часть обмотки заключённая между В и С, называется последовательной, а между С и О общей.

Рис. 4.1. Схема однофазного автотрансформатора

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

, откуда

Полная мощность, передаваемая АТ из первичной сети во вторичную, называется проходной. Если пренебречь потерями в сопротивлениях обмоток АТ, можно записать следующее выражение:

Преобразуя правую часть выражения, получаем:

, (4.1) где: ( мощность, передаваемая магнитным путём из первичной обмотки во вторичную;

электрическая мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную за счёт их гальванической связи, без трансформации.

Эта мощность не нагружает общей обмотки, потому что ток из последовательной обмотки проходит на вывод С минуя обмотку ОС.

В номинальном режиме проходная мощность является номинальной мощностью АТ (S = S), а трансформаторная мощность - типовой мощностью ().

Размеры магнитопровода, а следовательно, его масса, определяются трансформаторной (типовой) мощностью, которая составляет лишь часть номинальной мощности:

(4.2)

где: коэффициент трансформации, выбирают ;

коэффициент выгодности или коэффициент типовой мощности.

Из (4.2) следует, что чем ближе к , тем меньше и меньшую долю номинальной составляет типовая мощность. Это означает, что размеры АТ, его масса, расход активных материалов, уменьшается по сравнению с трансформатором одинаковой номинальной мощности.

Например, при U а при Наиболее целесообразно применение АТ при сочетаниях напряжений 220/110, 330/150, 500/220, 750/330.

Из схемы рис. 4.1 видно, что мощность последовательной обмотки:

.

мощность общей обмотки:

. (4.3)

Таким образом, обмотки и магнитопровод АТ рассчитываются на типовую мощность, которую иногда называют расчётной мощностью.

Какая бы мощность не подводилась к зажимам В и С, последовательную и общую обмотки загружать больше чем на нельзя. Этот вывод особенно важно помнить при рассмотрении комбинированных режимов работы АТ.

Третья обмотка АТ (обмотка НН) используется для питания нагрузки, для присоединения генераторов и синхронных компенсаторов (а в некоторых случаях служит лишь для компенсации токов третьих гармоник). Мощность обмотки НН-S не может быть больше S т. к. иначе размеры АТ будут определяться мощностью этой обмотки.