Circuitos de repuesto para transformadores en el cálculo de redes eléctricas

Por la naturaleza de las tareas a resolver, los cálculos de redes eléctricas se dividen en dos partes:

1. Cálculos de modos de red. Son cálculos de tensiones en puntos nodales, corrientes y potencias en líneas y transformadores a intervalos determinados.

2. Cálculos de selección de parámetros. Estos son cálculos de la selección de voltajes, parámetros de líneas, transformadores, compensación y otros dispositivos.

Para realizar los cálculos anteriores, primero debe conocer los circuitos equivalentes, la resistencia y la conductancia de las líneas eléctricas y los transformadores.

En los cálculos de redes eléctricas, teniendo en cuenta los transformadores, en lugar del circuito equivalente en forma de T conocido en el curso de ingeniería eléctrica, generalmente se usa el circuito equivalente en forma de L más simple, lo que simplifica enormemente los cálculos y no causa errores significativos. . Tal circuito equivalente se muestra en la Fig. 1.

Arroz. 1. Circuito equivalente de transformador en forma de L

Los principales parámetros del circuito equivalente de una fase del transformador son la resistencia activa RT, reactividad HT, conductancia activa GT y conductancia reactiva BT. La conductancia reactiva de VT es de naturaleza inductiva. Estos parámetros no se encuentran en la literatura de referencia. Se determinan experimentalmente de acuerdo con los datos del pasaporte: pérdidas sin carga ∆PX, pérdidas por cortocircuito DRK, tensión de cortocircuito UK% y corriente sin carga i0%.

Para transformadores con tres devanados o autotransformadores, el circuito equivalente se presenta en una forma ligeramente diferente (Fig. 2).

Arroz. 2. Circuito equivalente de un transformador con tres devanados.

En los datos de pasaporte de los transformadores con tres devanados, se indica la tensión de cortocircuito para tres combinaciones posibles: UK1-2%-cortocircuitado en el devanado de media tensión (MT) y el lado de alimentación del devanado de alta tensión (HV) ; UK1-3%: en caso de cortocircuito del devanado de bajo voltaje (LV) y suministro de energía del devanado HV; UK2-3% — en caso de cortocircuito de la bobina LV y el suministro en el lado HV.

Además, las versiones del transformador son posibles cuando los tres devanados están diseñados para la potencia nominal del transformador o cuando uno o ambos devanados secundarios están diseñados (en términos de calefacción) para solo el 67 % de la potencia del devanado primario.

La conductividad activa y reactiva del circuito equivalente están determinadas por las fórmulas:

donde ∆PX — en kW, UN — en kW.

La resistencia activa total de los devanados RTotot se calcula mediante la fórmula:

Si los tres devanados están diseñados para plena potencia, entonces la resistencia activa de cada uno de ellos se toma igual:

R1T = R2T = R3T = 0,5 RT totales

Si uno de los devanados secundarios está diseñado para el 67% de la potencia, entonces las resistencias de los devanados que pueden cargarse al 100% se toman igual a 0,5 RTotal. Una bobina que permite transmitir el 67% de la potencia y cuya sección transversal es el 67% de la normal tiene una resistencia 1,5 veces mayor, es decir 0,75 R total.

Para determinar la resistencia de cada una de las vigas, los circuitos equivalentes de la tensión de cortocircuito se presentan como la suma de las caídas de tensión relativas en las vigas individuales:

Reino Unido 1-2 % = Reino Unido 1 % + Reino Unido 2 %,

Reino Unido 1-3 % = Reino Unido 1 % + Reino Unido 3 %,

Reino Unido2-3% = Reino Unido2% + Reino Unido3%.

Resolviendo este sistema de ecuaciones para UK1% y UK3%, obtenemos:

Reino Unido 1 % = 0,5 (Reino Unido 1-2 % + Reino Unido 1-3 %-Reino Unido 2-3 %),

Reino Unido2% = Reino Unido1-2% + Reino Unido1%,

Reino Unido3% = Reino Unido1-3% + Reino Unido1%.

En cálculos prácticos para uno de los haces, la caída de tensión suele ser cero o un pequeño valor negativo. Para esta viga del circuito equivalente, se supone que la resistencia inductiva es cero, y para las vigas restantes, las reactancias inductivas se encuentran en función de las caídas de tensión relativas mediante la fórmula: