Автотрансформатор

Внешний вид блока в REPEAT VISION

 Блок Автотрансформатор представляет собой математическую модель автотрансформатора – устройства для электромагнитного преобразования напряжения переменного тока в две другие системы напряжений в соответствие с заданными коэффициентами трансформации при неизменности частоты.

Примечание

Преобразование происходит неидеально, что обусловлено естественными потерями в стали и обмотках автотрансформатора.

Рис. 1 Схема замещения

 Схема замещения автотрансформатора (см. рис. 1 выше), идентична трёхлучевой схеме замещения трёхобмоточного трансформатора и так же подходит для моделирования установившихся режимов и электромеханических переходных процессов.

Примечание

Все значения параметров схемы замещения рассчитываются на основе каталожных данных трансформатора.

 Полные сопротивления обмоток (1):

(1)\[Z_{\mathrm{В}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{В}}}{100}\cdot \frac{u_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}}; Z_{\mathrm{С}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{С}}}{100}\cdot \frac{u_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}}; Z_{\mathrm{Н}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{Н}}}{100}\cdot \frac{u_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}};\]

где (2):

(2)\[ u_{\mathrm{к}\mathrm{В}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{Н}}+u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{С}}-u_{\mathrm{к}\mathrm{С}\mathrm{Н}}}{2}; u_{\mathrm{к}{C}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{С}\mathrm{Н}}+u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{С}}-u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{Н}}}{2}; u_{\mathrm{к}\mathrm{Н}}=\frac{u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{Н}}+u_{\mathrm{к}\mathrm{С}\mathrm{Н}}-u_{\mathrm{к}\mathrm{В}\mathrm{С}}}{2}.\]

 Автотрансформаторы рассчитываются на типовую мощность, а обмотка НН рассчитывается на мощность меньше типовой. Соотношение между номинальной мощностью автотрансформатора и мощностью обмотки НН определяется коэффициентом \(\alpha\), равным отношению мощности обмотки НН к номинальной мощности трансформатора (3):

(3)\[ \alpha =\frac{S_{\mathrm{Н}\mathrm{Н}}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}}\]

 Мощность обмотки, как правилоб, задаётся в паспортных данных автотрансформатора. Возможны случаи, когда задано непосредственное соотношение между мощностями обмотки НН и номинальной, равное величине коэффициента \(\alpha\), или когда данные о мощности обмотки НН отсутствуют - в таком случае принимается усреднённое значение \(\alpha = 0.5\).

 Для расчёта активных сопротивлений обмоток СН и НН необходимо привести соответствующие потери опыта КЗ к номинальной мощности следующим образом (4):

(4)\[∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}=∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}; ∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{Н}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{Н}}}{\alpha ^{2}}; \mathrm{}∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}\mathrm{Н}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}\mathrm{Н}}}{\alpha ^{2}}; R_{\mathrm{В}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}}U_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}; \mathrm{}R_{\mathrm{С}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}}U_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}; \mathrm{}R_{\mathrm{Н}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{Н}}U_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}};\]

где (5):

(5)\[ ∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}}=\frac{∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{Н}}+∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}-∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}\mathrm{Н}}}{2}; ∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}}=\frac{∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}\mathrm{Н}}+∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}-∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{Н}}}{2}; ∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{Н}}=\frac{∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{Н}}+∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{С}\mathrm{Н}}-∆{P}_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}}{2}.\]

 В некоторых случаях известны только потери \(∆{P}_{кэВС}\).
В таком случае сопротивления обмоток рассчитываются следующим образом (6):

(6)\[ R_{\mathrm{В}}=\frac{∆P_{\mathrm{к}\mathrm{э}\mathrm{В}\mathrm{С}}U_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}; \mathrm{}R_{\mathrm{С}}=R_{\mathrm{В}}; \mathrm{}R_{\mathrm{Н}}=\frac{R_{\mathrm{В}}}{\alpha }\]

 Реактивные сопротивления обмоток определяются на основе полного и активного сопротивлений (7):

(7)\[ X_{\mathrm{В}}=\sqrt[]{Z_{\mathrm{В}}^{2}-R_{\mathrm{В}}^{2}}; \mathrm{}X_{C}=\sqrt[]{Z_{C}^{2}-R_{C}^{2}}; X_{\mathrm{Н}}=\sqrt[]{Z_{\mathrm{Н}}^{2}-R_{\mathrm{Н}}^{2}};\]

 Активное и реактивное сопротивления шунта рассчитываются на основе каталожных величин опыта холостого хода (8):

(8)\[ G=\frac{P_{\mathrm{х}\mathrm{х}}}{u_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}; \mathrm{}Y=\frac{I_{xx}}{100}\cdot \frac{S_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}}{u_{\mathrm{н}\mathrm{о}\mathrm{м}}^{2}}; B=\sqrt[]{Y^{2}-G^{2}}\]

1.  Свойства

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Мощность	6	Номинальная мощность первичной обмотки трансформатора	МВА
Мощность третичной обмотки	0	Номинальная мощность третичной обмотки трансформатора	МВА
Напряжение третичной обмотки	6.3	Номинальное напряжение третичной обмотки	кВ
Напряжение вторичной обмотки	10	Номинальное напряжение вторичной обмотки	кВ
Напряжение первичной обмотки	35	Номинальное напряжение первичной обмотки	кВ
Напряжение КЗ П-В	7.5	Напряжение КЗ при закороченных первичной и вторичной обмотках в процентах от номинального	%
Напряжение КЗ П-Т	10	Напряжение КЗ при закороченных первичной и третичной обмотках в процентах от номинального	%
Напряжение КЗ В-Т	16.5	Напряжение КЗ при закороченных вторичной и третичной обмотках в процентах от номинального	%
Потери КЗ П-В	3	Мощность КЗ при закороченных первичной и вторичной обмотках	кВт
Потери КЗ П-Т	4	Мощность КЗ при закороченных первичной и третичной обмотках	кВт
Потери КЗ В-Т	5	Мощность КЗ при закороченных вторичной и третичной обмотках	кВт
Учёт потерь в стали	выкл	–	–
Потери холостого хода	43	Потери (потери в стали) х.х.	кВт
Ток холостого хода	0.6	Ток х.х. в процентах от номинального тока обмотки ВН	%

2.  Входы и выходы

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Напряжение на входе первичной обмотки	Вход	–	В	Электрика
Напряжение на выходе вторичной обмотки	Выход	–	В	Электрика
Напряжение на выходе третичной обмотки	Выход	–	В	Электрика

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков