Оқулық «Білім беруді дамыту федералдық институты»

183
Трансформатордың орналасу схемасына
Кирхгофтың екінші 
заңына келтірілген теңдеулер сай келеді
: 
;
;
2
.
2
2
.
2
.
2
2
.
2
1
.
2
.
.
1
1
1
.
1
.
1
1
.
1
1
.
1
.




+
−
=
+
+
=
+
−
=
+
+
=
І
Z
E
І
jX
I
R
E
U
І
Z
E
І
jX
I
R
E
U
об
рас
B
об
рас
B
(7.10) 
мұндағы
, 
1
.
1
1
I
R
Z
B
об
=
және 
2
.
2
2
I
R
Z
B
об
=
— 
ораманың активті 
кедергісін мен олардың индуктивті таралуын ескеретін кешенді 
кедергілер болып табылады. Осы сәтте w
1
және w
2 
орама санымен 
трансформатордың біріншілік және екіншілік орамасында 
индукцияланған, сонымен қатар магнит өткізгіштегі синусоидалы 
магнит ағынының 
t
Ф
Ф
m
ω
sin
=
амплитудалық мәні мен әрекет 
ететін ЭҚК мәні (3.18) қатынасымен байланысты






=
=
=
=
;
44
,
4
2
;
44
,
4
2
2
2
2
1
1
1
m
m
m
m
Ф
fw
Ф
w
E
Ф
fw
Ф
w
E
ω
ω
(7.11) 
7.11-
суретте φ
2
>0 кезінде, яғни индуктивті жүктеме кезінде
(7.9) және
(7.10) бойынша құрылған трансформатордың векторлық 
диаграммасы келтірілген. 
Трансформатор теңдеуі мен оның векторлық диаграммасынан 
магнит өткізгіште 
.
Ф
магнит ағынымен индукцияланатын ЭҚК 
мәнімен біріншілік ораманың шықпасы
мен екіншілік ораманың 
шықпасындағы кернеу мәнінің қатынасы сәйкес келмейтінін көруге 
болады. 
.
2
1
I
Z
об
және сәйкесінше 
.
2
2
I
Z
об
кернеу мәндері 
трансформатордың біріншілік және екіншілік орамаларындағы 
кернеудің толық ішкі азаюы
деп аталады. Байқап қарасақ, 
келтірілген векторлық диграмма көлемдер арасындағы тек сапалық 
қатынасты көрсетеді. Көп жағдайларда кернеудің ішкі құлау 
үшбұрышы аз және келесідей етіп көрсетсе болады. 
1
2
1
2
1
2
/
/
w
w
E
E
U
U
=
≈
(7.12) 
Сондай
-
ақ
, 
трансформатордағы магниттеуші ток оның 
жүктемесіне тәуелді, яғни 
І
2
токқа тәуелді. Бұл өз кезегінде 
жүктеменің өзгерісінен кейін біріншілік орамада ток пен оның 
кернеуінің ішкі толық құлауы 
.
1
1
I
Z
об
өзгереді
. 

184
7.6. 
7.11-
сурет
Дегенмен көп жағдайда кернеудің құлауы 
.
1
1
I
Z
об
қорек 
көзінен U
1 
аз болып келеді және 
.
1
x
I
магниттеуші ток 
.
2
0
=
I
кезінде 
трансформатордың бос жүріс тогына тең деп есептесе болады. 
 
ТРАНСФОРМАТОРДЫҢ СЫРТҚЫ
 
СИПАТТАМАСЫ ЖӘНЕ
 
ПӘК
-
І
 
 
Егер трансформатордың біріншілік орамасыының шықпасы
арасындағы кернеу тұрақты әрі номинал мәнге ие болса 
U
1
=
U
1ном
, 
онда жүктеме кедергісін өзгерту кезінде трансформатордың 
орамаларында ток 
I
1 
және 
I
2
пен екіншілік кернеу 
U
2 
өзгереді
.
Трансформатордың сыртқы сипаттамасы
қабылдағыш 
қуатының тұрақты коэффициенті (
const
соs
=
2
ϕ
) кезінде және 
номиналды біріншілік кернеу 
U
1 
= 
U
ном
кезінде (
7.12-
сурет
) 
екіншілік 
U
2 
кернеу өзгерісінің жүктеме 
I
2 
тогынан тәуелділігін 
анықтайды. 
7.13-
суретте трансформатордың энергетикалық диграммасы 
көрсетілген, 
Р
1 
— 
біріншілік орама қуаты, 
Р
пр1
— 
біріншілік орама 
сымдарын жылытуға кететін шығын қуаты, 
Р
с
— 
магнит 

185
өткізгіштегі
гистерезистегі және құйындық токтардағы шығын 
қуаты; 
Р
12
= 
P
1
-
P
пр1
-
Р
с
— 
екіншілік орама қуаты, 
Р
пр2
– 
екіншілік 
орама сымдарын жылытуға кететін шығын қуаты, 
Р
2
= 
Р
12
- 
Р
пр2
= 
Р
1
- 
Р
пр1
- 
Р
с
- 
Р
пр2 
— 
трансформатордан қуаттанатын
қуат тізбегі. 
Трансформатордың шығынсындағы активті қуаттың 
Р
2
кірістегі активті қуатқа 
Р
1
қатынасы пайыз түрінде келтірілген,
%
100
)
/
(
1
2
P
P
=
η
Жұмыс режиміне тәуелді трансформатордың 
пайдалы әсер 
коэффициенті
(ПӘК) деп аталады. 
ПӘК
-
ті табу үшін бос жүріс сынағы (7.3
-
бөлімшені қараңыз
) 
мен 
қысқа 
тұйықталуынан 
(7.4
-
бөлімшені 
қараңыз
) 
трансформатордың шығын қуатын тура өлшеуіне негізделген 
жанама өлшеу әдісі ыңғайлы. 
%
100
1
%
100
2
1
1






∆
+
∆
−
=






∆
−
=
P
P
P
P
P
P
η
Трансформатордың 
біріншілік 
орамасында 
және 
қабылдағыштың
қуат коэффициентінде 
8
,
0
cos
2
>
ϕ
, сондай
-
ақ 
кернеу 
U
1 
= 
U
1ном 
токтың 
І
1 
= 
І
1ном 
номиналды
мәнінде үлкен қуатты 
күштік трансформаторладың ПӘК
-
і 99% асады. 
Аз қуатты трансформаторлар үшін ПӘК мәні 70%дан
аз болуы 
мүмкін. 
7.12-
сурет
7.13-
сурет

186
7.7. 
ҮШ
 
ФАЗАЛЫҚ ТРАНСФОРМАТОРЛАР 
 
Үш
фазалық тізбектерде (6
-
бөлімшені қараңыз) ток пен 
кернеудің мәнінің түрленуі үш бірдей бір фазалық
трансформаторлар көмегімен жүзеге асырылуы мүмкін, 
7.14 
а
суретінде А, В, С (Х, Ү, Z) бас әріптерімен жоғары кернеудің орама 
басы белгіленген, аттас жай әріптермен төмен кернеудің басы 
(соңы) көрсетілген. Үш фазалық
тізбектің симметриялық жұмыс 
режимінде уақыттың кез
-
келген моментінде үш
біріншілік және үш 
екіншілік орамалары нөлге тең
(6.4 және 6.7
-
суреттерді қараңыз). 
Сондықтан олардың бірегей әрекетімен қоздырылатын үш магнит 
өткізгіште магниттік ағын қосындысы уақыттың кез
-
келген сәтінде 
дәл осылай нөлге тең болады. Сәйкесінше, егер жолақ сызықпен 
белгілінген магнит өткізгіштің бөлігін ескермесек, ал қалған 
бөліктерін аттас торцқа
1
және 
2
магнит өткізгішін біріктірсе (7.14
-
суретті қараңыз), онда трансформатордың бастапқы функциялары 
сақталады. Бұл 
үш фазалық трансформатордың магнит өткізгіші
конструкциясында қолданылған (
7.14-
сурет,
б
). 
Жоғарыда және 
төменде 
3
бұғаумен 
біріктірілген және электротехникалық болаттан 
жиналған әрбір үш бірдей өзекте үш
фазалық
трансформатордың
а
б
7.14-
сурет

187
біріншілік және
екінші
-
лік ораманың бір фазасы орналасады. 
Магниттік ағындардың қосындысы уақыттың кез
-
келген бөлігінде 
нөлге тең. Соңғысы практикалық мәнге ие емес және бұғаудың бар 
екенін ескере отырып магнит өткізгіштің бұтақтанбаған екі шеткі 
аймақтарында және орталық магниттік кедергі аз ғана 
айырмашылықпен түсіндіріледі. 
Симметриялық жүктеме жағдайында
қарастырылған барлық 
бір фазалық трансформаторларды үш фазалық трансформатордың 
әр фазасы үшін таратуға болады. 
Үш
фазалық трансформатордың құны, өлшемі мен массасы дәл 
осындай қуатты бірақ бір фазалық аттас трансформаторладың 
қосынды бағасынан аз болады. Алайда, трансформаторлық топтың 
сенімді эксплуатациясы үшін жөндеуге және тасымалдауға ыңғайлы 
бір фазалық қосымша
трансформаторға ие болған ыңғайлы, ал үш 
фазалық бір трансформатор үшін дәл осындай қосымша үш 
фазалық трансформатор қажет болады. Көрсетілген себептер 
бойынша үш фазалық трансформатордың қуаты 1 млн кВ*А 
аспайды. Біріншілік сынды үш фазалық трансформатордың 
екіншілік орамасы жұлдызшамен (┴ немессе бейтарап нүктені 
шығару кезінде ┴11) немесе үшбұрышпен ( ∆) біріктірілуі мүмкін. 
Жоғарылататын трансформатордың біріншілік орамасы төменгі 
кернеудің 
— 
НН (жоғарылататын 
–
ВН) орамасы болып табылады. 
Үш
фазалық
трансформаторды үш фазалық үлкен
сызықтық 
ток
және аз сызықтық кернеу
кезінде үшбұрышпен қосқан қолайлы. 
Мұндай қосылыс кезінде орамаларды бекіту сызықтық кернеуге 
есептелуі тиіс, ал сымдардың қимасы сызықтыдан √3 есе аз фазалық 
токқа есепетелуі керек. Ресейдің энергия жүйелерінде көбіне 
жоғарғы мен төменгі кернеу орамасының қосындысы
кең таралған 
┴/┴11, ┴11/∆, ┴/∆. Мысалы егер төмен кернеу жақтан 
бейтараптамаға
шығару талап етілмесе, жоғарылатқыш күштік үш 
фазалық үлкен
қуатты трансформаторларда ┴/∆ қосылыс орамасын 
қолданады. 
Бірдей ┴/┴ немесе ∆/∆ орама қосылыстарында сызықтық 
кернеу
қатынасы 
(жоғарының 
төменге) 
үш 
фазалық 
трансформатордың бір фазасының трансформациясына тең болады 
(7.1). ┴/∆ (∆/┴) схемасы бойынша жоғары және төменгі кернеу 
қосылыстарында қатысты сызықтық кернеудің мәні трансформация 
коэффициентінен √3 есе аз (көп) болады. Өз кезегінде бұл 
трансформатордың орамасының қосылыс схемасын өзгерте отырып 
екінішілік кернеудің мәнін өзгертуге мүмкіндік береді. 

188

жүктеу/скачать 21,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: