Егер автотрансформатордың орамаларының кедергілерінің шығындарын ескермесек, онда келесі тендеуді жазып алуға болады.:

S = U_жI_ж ≈ U_оI_о.

Тендеудің он жақ бөлігін түрлендіре отырып келесіні шығарамыз:

S=U_жI_ж=[(U_ж–U_о)+U_о]I_ж=(U_ж–U_о)I_ж+U_оI_ж (2.10)

мұнда (U_ж-U_о)I_ж=S_т – трансформаторлық қуат, оны бірінші орамадан екіншісіне магнитті жолмен береді;; U_оI_ж = S_э – электр қуаты, оны бірінші орамадан екіншісіне трансформациясыз, галваникалық байланыс арқылы береді.

Сурет 2.35. Бірфазды автотрансформатор сұлбасы

Бұл күш жалпы ораманы жүктемелемейді, сондықтан I_В тогы тізбекті орамадан ЖлО орамасын айналып өтіп О шықпасына өтеді.

Номиналды режимде өткізгіш қуат автотрансформатордың номиналды қуаты болып табылады S=S_ном, ал трансформаторлық қуат – типтік қуат болады

S_т =S_тип.

Магнитті сым өлшемдері, ендеше оның массасы трансформаторлық (типті) қуатпен анықталады, ол номиналды қуаттың жартысын ғана құрайды:

 

       (2.11)

онда n_жо=U_ж/U_о - трансформация коэффициенті; k_тиім – тиімділік коэффициенті немесе типтік қуат коэффициенті.

(2.11)  суретке қарап, U_ж   U_о -ға, жақын болған сайын k_тиім аз болатындығын және номиналдының аз ғана үлесін типтік қуат құрайтындығын көруге болады. Бұл автотрансформатордың өлшемдері, оның массасы, белсенді материалдардың шығысы трансформаторға қарағанда бірдей номиналды қуатпен азаятындығын көруге болдаы.

Мысалы, U_ж = 330 

---

кВ, U_о = 110 кВ k_тиім = 0,667 болғанда, ал U_ж =550 кВ, U_о = 330 кВ k_тиім = 0,34 болғанда.

Автотрансформаторлар 220/110; 330/150; 500/220; 750/330кернеулермен үйлесімді болғанда оларды қолдану дұрысырақ.

Сұлбадан (сурет 2.35) көреміз, тізбектік ораманың қуаты

S_n = (U_ж – U_о)I_ж=S_тип;

Жалпы ораманың қуаты



Осылайша автотрансформатордың орамасы мен магнитті сымы типтік қуатқа есептелінетіндігін, оны кейде есепті қуат деп те атайтындығын тағы да ескере кетейік.  Қандай болмасын қуат Ж немесе О қыспаларына жалғанса да, тізбекті және жалпы ораманы S_тип артық жүктемелеуге болмайды. Бұл қорытынды автотрансформаторлардың құрама жұмыс режимін қарастырғанда маңызды. Мұндай режимдер, егер автотрансформаторлық орамалармен тек магнитті түрде байланысқан үшінші орама болса ғана туындайды.

Автотрансформатордың үшінші орамасы (орама ТК) жүктемені қоректендіру, активті және реактивті қуаттардың (генераторлар мен синхронды компенсаторлардың) қайнар көздерін жалғау үшін, ал кейбір жағдайда тек үшінші гармоник токтарын өтеу үшін  қолданылады.

ТК S_Т орамасының қуаты S_тип артық бола алмайды, өйткені автотрансформатордың өлшемі осы орманың қуатымен анықталатын болады. ТК ормасының номиналды қуаты автотрансформатордың төлқұжатында көрсетіледі.

 Үш орам автотрансформаторлардың ЖК, ОК және ТК орамаларымен жұмыс режимін қарастырайық (сурет 2.36).

Автотрансформаторлық режимдерде (сурет 2.36, а, б) ЖК орамасынан ОК орамасына S_ном номиналды қуатты беруге болады немесе керісінше. Екі режимде де жалпы орамаға   токтарының түрлілігі өтеді, сондықтан  тізбекті және жалпы орамалар типтік қуатпен жүктемеленген, ол рауалы.

Трансформаторлық режимдерде (сурет 2.36, в, г) ТК орамасынан ОК немесе ЖК орамасына S_тип артық емес қуатты жүктемелеуге болады. Режимнің рауалылық шарты  ТК→ЖК немесе ТК→ОК:



Сурет 2.36. Әр түрлі режимінде автотрансформатордың орамаларында токтардың бөлінуі: 

---

а,б-автотрансформаторлы режимде; в, г-трансформаторлық режимде; д ,е-құралған режимде

 

  S_Т ≤S_тип = k_тиімS_ном.                 (2.12)

Егер ТК-ден ОК-ге трансформация S_тип болса, онда жалпы орама сондай қуатпен жүктемеленген және ЖК-ден ОК-ге қуатты жіберу мүмкін емес, әйткенмен де орама жүктемеленбеген.

Трансформаторлық режимде ТК-ден ЖК-ғе қуатты беру S_тип (сурет 2.36, г) жалпы және тізбекті орамалар толықтай жүктемеленбеген:



Сондықтан  ОК-ден ЖК орамасына қосымша қуат беруге болады (сурет 2.36, е),

ЖК→ОК автотрансформаторлық және ТК→ОК (сурет 2.36, д) транспорматорлық жолымен тізбекті орамада  құрама режимде қуатты беру



онда Р_В, Q,_В – ЖК-ден ОК-ге берілетін активті және реактивті қуат. Тізбекті ораманың жүктемесі.



Бұл жерде номиналды қуатты S_B=S_ном беруде тізбекті орама асқын жүктемеленбейді.

Автотрансформаторлық және трансформаторлық жолымен жалпы орамада  құрама режимде бірдей бағытталған:

I_жл=I_{о (a)} + I_(т).

Жалпы орманың жүктемесі

S_жл=U_C (I_о (a)+I_(т)).

Ток белгілері мен түрлендірулер жасай отырып аламыз:

           (2.13)

онда Р_Т, Q_Т – ТК орамасынан ОК орамасына берілетін активті және реактивті қуат.

Осылайша, құрама режим ТК→ОК, ЖК→ОК жалпы ораманың жүктемесімен шектеледі және мына жағдайда рауалы болады

S_жл ≤ S_тип = k_тиім S_ном.                            (2.14)

Егер соs φ мәні ЖК және ТК жағында бір-бірінен ажыратылатын болса, онда қуаттарды алгебраикалық түрде есептеу (2.13) жеңілдетіледі

S_жл = k_тиім S_ж+ S_т(2.15)

Құрама режимде ТК мен ОК орамасынан ЖК орамасына қуатты беру, токты тарату 2.36 суретте көрсетілген.  Автотрансформаторлық режимнің жалпы орамасында трансформаторлық режимдегі тока қарсы бағытталған, сондықтан ораманы жүктемелеу рауалыдан төмен және шегіне жеткенде нөлге тең болуы мүмкін. Тізбекті орамада жинақталып қалады, ол оның асқын жүктемеленуін тудыруы мүмкін. Бұл режим тізбекті ораманың жүктемесімен ғана шектеліп қояды

---

            (2.16)

онда Р_О, Q_О – ОК  жағындағы активті және реактивті қуат; Р_Т, Q_Т – ол да ТК жағында.

 

Сурет 2.37.  Атотрансформатор жүктемесін бақылау үшін ток  транс-форматорын қосу сұлбасы

Сурет 2.38. Үш фазалы үш орамды автотрансформатор сұлбасы

 

Құрама режим ТК→ЖК, ОК→ЖК болғанда, егер

S_п ≤ S_тип = k_тиім S_ном.                             (2.17)

ОК мен ТК жағында соs φ мәні бір-бірінен айырмаланатын болса, онда (2.16) жеңілдетіледі

S_п = k_тиім S_ж.                                     (2.18)

Басқа құрама режимдердің де болуы мүмкін: ОК орамасынан ТК және ОК орамасына қуат берудің бәсендетілген режимінде жұмыс істеу. Бұл жағдайда орамалардағы токтың бағыттары 2.36 д, е, суретпен салыстырғанда керісінше болады, бірақ келтірілген пікірлер мен есептік формулалар (2.13) - (2.18)  өзгеріссіз қалады.

Барлық жағдайда да автотрансформатор орамаларының жүктемелерін бақылау керек. Тізбекті орамадағы ток трансформатор тогымен ТА1, сондай-ақ I_п=I_ж (сурет 2.37) бақыланатын болады. ТА2 трансформатор тогы ОК орамасының шықпасын бақылайды, ал жалпы орамада осы орамаға тікелей орнатылған  ТА0 трансформатор тогын бақылау қажет.  Жалпы ораманың жүктемесі автотрансформатордың төл құжаттық мәліметінде көрсетіледі.

Бірфазалы трансформатор үшін жасалынған қорытындылар [формулалар (2.11) - (2.18)],  үшфазалық трансформатор үшін де әділ, оның сұлбасы 2.38 суретте көрсетілген. ЖК және ОК орамалары нөлдік нүктеден шыққан жұлдызшаға, ТК орамалары – үшбұрышқа жалғанады.

Автотрансформаторлардың құрамддарының ерекшеліктеріне ЖК және ОК орамларына арналған нейтралды басынқы жерлендіруді жатқызуға болады. Бұл келісіде түсіндіріледі. Егер бейтараптамамен әсерлі жерлендіру жүйесіне төмендеткіш автотрансформаторды қосатын болсақ, онда ОК торабының бір фазасының жерге тұйықталуыосы фазадағы тізбекті орамаға толық кернеу 

---

орнына   әсер етеді, ОК орамасының шықпа кернеуі шамамен U_Ж дейін өседі де, зақымданбаған фазалардың орамаларына салынған кернеу тез ұлғаяды. Осыған ұқсас суретті жоғарылатушы автотрансформаторды жерлендірілмеген нейтралмен әсерлі-жерлендірілген нейтрал жүйесіне жалғанғанда көруге болады.

Мұндай асқын жүктемелерді болдырмау керек, сондықтан барлық автотрансформаторлардың бейтараптамалары басынқы түрде жерлендіріледі. Бұл жағдайда ЖК немесе ОК жақтары қауіпті асқын жүктемені тудырмайды, бірақ ЖК және ОК жүйелерінде ҚТ бірфазалық тогы көбееді.

 Айтылғанды нәтижелей келе авто-трансформаторлардың сондай қуатты трансформаторларға қарағандағы келесі артықшылықтарын ескере кеткен жөн;

 Трансформаторларға қарағанда көп номиналды қуатты автотрансформаторды жасауға мүмкіндік беретін аз масса, ендеше кіші габариттарменьшая масса.

ПӘК-дегі көп және аз шығындар;

Салқындатудың жеңіл шарттары.

Автотрансформаторлардың жетіспеушіліктері:

Нейтралды басынқы жерлендірудің қажетті, ол ҚТ бірфазалы токтың ұлғаюына әкеледі;

Кернеуді реттеудің күрделілігі;

ЖК мен ОК орамаларының электрлық байланысының салдарынан атмосфералық асқын жүктемелердің болуы.

8. Бір жүйесі бар құрама шиналардың ТҚ сұлбалары.

9. Бейтараптамасы жерге қосылған үшфазалы желілер

10. Синхронды генераторлардың қоздыру жүйелерінің негізгі сипаттамалары.

11. ТҚ жеңілдетілген сұлбалары.

12. Синхронды генераторлардың қоздыру жүйелерін жіктеу.

13. Қысқа тұйықталу токтарының термиялық әсері

14. Синхронды генераторларды қоздыру жүйелері.

15. Қысқа тұйықталу токтарын шектеу әдістері

16. Трансформаторлардың қосылу топтары.

17. Трансформаторлардың жүктеме қабілеті.

18. Синхронды генераторлардың тәуелсіз қоздыру жүйелері.

19. ТҚ сақиналық сұлбалары.

---

Смотрите также файлы

• Лекция 1 Тема лекции Введение в коллоидную химию.doc

• Курсовая работа по дисциплине Документационное обеспечение деятельности предприятия.doc

• Российский биотехнологический университет Кафедра Управление бизнесом и сервисные технологии.docx

• Дипломная работа включает введение, основную часть, заключение, список использованных источников, приложения (при их наличии). Введение.docx

• Государственный строительный комитет ссср.doc