Потери мощности в трансформаторах

5.2. Потери мощности в трансформаторах

          Передача мощности через трансформаторы также сопровождаются потерями мощности. При этом потери мощности в активной  и реактивной   проводимостях трансформатора определяются уровнем подведенного к нему напряжения

                                                                                                             (5.8)

                                                                                                            (5.9)

В таком виде потери мощности учитываются при расчете трансформаторов высоких классов напряжения.

          Как видно, они не зависят от передаваемой  через трансформатор мощности и могут находиться по паспортным данным  и  ().

          Заметим, что определение потерь мощности холостого хода не зависит от типа трансформатора.

          Потери мощности в сопротивлениях обмоток разных трансформаторов находятся по разному, так как они характеризуются различными схемами замещения.

          В двухобмоточном трансформаторе, где обе обмотки представляются одним сопротивлением, потери активной мощности в активном сопротивлении  определяют по выражению

                                   ,                                       (5.10)

а реактивной мощности в реактивном сопротивлении

                                                                        (5.11)

В эти формулы значения тока и напряжения подставляется для той обмотки трансформатора, к которой были приведены сопротивления  и  (см. формулы (4.15) и (4.16)). Данные потери главным образом зависят от передаваемой через трансформатор мощности от уровня подведенного к нему напряжения.

          Отметим, что потери мощности в обмотках и потери холостого хода по разному зависят от напряжения.

          Суммарные активные и реактивные потери в двухобмоточных трансформаторах с учетом потерь в проводимостях составят

                                                                        (5.12)

                                                                      (5.13)

Потери мощности в трансформаторе могут быть определены по его паспортным данным и мощности нагрузки

                                     ;                                                    (5.14)

                                                                                             (5.15)

Здесь отношение  называется коэффициентом загрузки трансформатора. Видно, что при  потери мощности в трансформаторе

          Отметим, что расчет потерь мощности по формулам (5.14) и (5.15) возможно и более простой, но менее точный, так как не учитывает влияния уровня напряжения на результат расчета.

          Если на подстанции с суммарной нагрузкой S работают параллельно n одинаковых трансформаторов, то их эквивалентные сопротивления в n раз меньше, а проводимости в n раз больше. С учетом этого формулы (5.14) и (5.15) можно записать так:

                                                                                        (5.16)

                                                                                          (5.17)

          В трансформаторах с расщепленной обмоткой при раздельной работе обмоток низшего напряжения  на свою нагрузку (рис.5.2) потери мощности находят по формулам

                                                                                   (5.18)

                                                                                (5.19)

          В трехобмоточном трансформаторе в схеме замещения каждая обмотка представляется своим сопротивлением, и по каждой из них передается разная мощность (рис.5.3). Поэтому формулы (5.12-5.15) для них примут следующий вид

                                                 (5.20)

                                ,                 (5.21)

где 1, 2, 3 - обозначения параметров соответственно обмоток высшего, среднего и низшего напряжения.