Подготовка данных для расчета параметров установившихся режимов и переходных процессов в электроэнергетических системах с помощью современных вычислительных комплексов: Учебное пособие, страница 23

s12 =s34 = а,   s41 = s23 = b.  Тогда число уравнений и неизвестных выровняются и система станет однозначно-определенной.  Таким образом,  можно получить:

z12 = z1 + z2 + ,     z23 = z2 + z3 + ,

z34 = z3 + z4 + ,     z41 = z4 + z1 + ,

z13 = z1 + z3 + =  z1 + z3 + ,   z24 = z2 + z4 + =  z2 + z4 + .

Из полученных 6-и равенств-уравнений могут быть составлены следующие три соотношения:     z12  - z13 = z2 - z3 -  ,    z24  - z34 = z2  - z3 +  ,

z13 + z24 - z41 = z2  +  z3 +  ,

Если вычесть первое соотношение из второго, также из третьего соотношения - второе,  но не соотношение,  а равенство-уравнение  по предыдущей записи,  то можно получить равенства:

A = z24   + z13 - z34 - z12 = ,         В = z13 + z24 - z23- z41 = ,

А - В = z23 + z41- z34 - z12 = b –a.


    

Из полученных первых двух равенств составляются квадратные уравнения относительно неизвестных a и b через  известные А и В, определенные через межобмоточные   сопротивления. Эти уравнения: (a+b)А = b2,   (a+b)В = а2. Из третьего равенства определяются:  a = b + B –A,  b = a + A – B и подставляются соответственно в квадратные уравнения. Получаются квадратные уравнения относительно каждого одного неизвестного:

b2- 2bA + (A-B)A = 0,     а2 – 2aB – (A-B)B = 0,

Решение уравнений дает:  b= A ±= A ±,        

a= B ± = B ±.

Согласно  рекомендаций [3] следует принять значение  квадратных корней  с положительным знаком.

Значения лучей можно найти путем различных суммирований исходных выражений межобмоточных сопротивлений по три. В результате получим через найденные значения а и b  и исходные межобмоточные  сопротивления:

z1 = 0,5 (z12 + z14 – z24  - ),           z2 = 0,5 (z21 + z23 – z13  - ),

z3 = 0,5 (z32 + z34 – z24  - ),            z4 = 0,5 (z41 + z43 – z13  - ), для получения которых,  как следует из полученных выражений,  необходимо сложить межобмоточные сопротивления с соседними обмотками  (соседние грани исходного четырехугольника) и вычесть межобмоточное сопротивление между соседними обмотками (диагональ между соседними узлами исходного  четырехугольника), а также величину .  Затем взять половину  из полученного результата,

Так же как в других случаях полученные соотношения используются для расчета реактивных сопротивлений лучевой схемы по заданным напряжениям КЗ,  равным межобмоточным сопротивлениям в относительных  единицах, т.е.

A = U24   + U13 - U34 - U12,  В = U13 + U24 - U23- U41 ,  b= A ±, a= B ±, х1 = 0,5 (х12 + х14 – х24  - ),                х2 = 0,5 (х21 + х23 – х13  - ), х3 = 0,5 (х32 + х34 – х24  - ),                 х4 = 0,5 (х41 + х43 – х13  - ).

Строгое  аналитическое определение потерь активных мощностей в ветвях лучевой схемы замещения четырехобмоточного трансформаторного элемента по заданным  межобмоточным потерям практически невозможно из-за громоздкости и нелинейности соответствующих равенств-уравнений. Анализ показывает, что вполне приемлемым в условиях незначительности активных составляющих по сравнению с реактивными и для получения простых аналитических выражений межобмоточные потери активных мощностей можно распределить только на лучевые ветви схемы замещения, а четырехугольник из дополнительных сопротивлений оставить чисто реактивным. Имеющие место при этом соотношения для межобмоточных потерь могут быть представлены в виде суммарных потерь в паре короткозамкнутых обмоток,  причем потери в каждой из таких обмоток равны друг другу:

ΔN12 = ΔN1(1)  + ΔN2(1),      ΔN1(1)  = ΔN2(1) = ΔN12 / 2,

ΔN23 = ΔN2(2)  + ΔN3(2),      ΔN2(2)  = ΔN3(2) = ΔN23 / 2,

ΔN34= ΔN3(3)  + ΔN4(3),      ΔN3(3)  = ΔN4(3) = ΔN34 / 2,

ΔN41 = ΔN4(4)  + ΔN1(4),      ΔN4(4)  = ΔN1(4) = ΔN41 / 2,

ΔN13 = ΔN1(5)  + ΔN3(5),      ΔN1(5)  = ΔN3(5) = ΔN13 / 2,

ΔN24 = ΔN2(6)  + ΔN4(6),      ΔN2(6)  = ΔN4(6) = ΔN24 / 2, где  верхний индекс в скобках означает номера пар короткозамкнутых обмоток, нижние двухразрядные цифровые  индексы обозначают принадлежность парных межобмоточных потерь, а одноразрядные – номера конкретных  обмоток пар.