RU2625099C1 - Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов - Google Patents
Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625099C1 RU2625099C1 RU2016115346A RU2016115346A RU2625099C1 RU 2625099 C1 RU2625099 C1 RU 2625099C1 RU 2016115346 A RU2016115346 A RU 2016115346A RU 2016115346 A RU2016115346 A RU 2016115346A RU 2625099 C1 RU2625099 C1 RU 2625099C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equivalent circuit
- circuit
- branches
- triangle
- autotransformer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
Landscapes
- Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах. Сущность: в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания. Формируют схему замещения треугольник. Определяют активные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник по выражениям:
индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям:
где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е., ΔРкВ-С, ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт, UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В, Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА. Коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения определяют по выражениям:
Технический результат: исключение методологической погрешности. 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при мониторинге электрических режимов в электроэнергетических системах.
При расчетах аварийных и нормальных режимов электрических сетей трехобмоточные трансформаторы и автотрансформаторы обычно и единственно представляют эталонной трехлучевой схемой замещения (фиг. 1) [Электрические системы. Электрические сети: Учеб. Для электроэнерг. спец. ВУЗов / Под ред. В.А. Веникова, В.А. Строева. - 2-е изд. - М.: Высш. Шк., 1998. - 511 с.]. Активные и индуктивные сопротивления лучей схемы замещения трансформатора, автотрансформатора определяют по паспортным данным трансформатора, автотрансформатора, полученным на заводе-изготовителе в результате опытов короткого замыкания (КЗ).
В опытах КЗ для определения сопротивлений обмоток к одной из обмоток подводится такое напряжение Uкз, чтобы в ней протекал номинальный ток, при этом вторая обмотка замкнута накоротко, третья - разомкнута, т.е. проводят три опыта КЗ. В опытах определяют три напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах: uкB-C, uкB-H, uкC-H и три значения потерь активной мощности при КЗ по парам обмоток: ΔРкB-C, ΔРкB-H, ΔРuкC-H. Далее делают предположение [Электрические системы, … по ред. В.А. Веникова, с. 141], что фактическим потерям и напряжению КЗ могут быть поставлены в соответствие фиктивные значения потерь и напряжений КЗ двух соответствующих лучей схемы замещения, а именно:
Откуда, система уравнений (1) позволяет найти выражения потерь, соответствующих каждому из лучей схемы замещения:
Рассчитанные по (3) значения служат для определения приведенных к стороне высокого напряжения трансформатора, автотрансформатора активных сопротивлений лучей схемы замещения по выражениям:
Аналогично из системы уравнений (2) получают выражения напряжений КЗ, соответствующих каждому из лучей схемы замещения:
Рассчитанные по (5) значения служат для определения приведенных к стороне высокого напряжения трансформатора, автотрансформатора индуктивных сопротивлений лучей схемы замещения по выражениям:
В выражениях (3) и (5) не показано влияние номинальных мощностей обмоток сторон, которое может быть учтено приведением ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н и uкВ-Н, uкС-Н номинальной мощности трансформатора, автотрансформатора по общеизвестным выражениям [Электрические системы, … по ред. В.А. Веникова, с. 145-146].
Исследования показали, что напряжения на сторонах трехобмоточного трансформатора и потери мощности в трансформаторе, автотрансформаторе, представленных лучевой схемой замещения при расчете режимов не соответствуют напряжениям на сторонах трехобмоточных трансформатора, автотрансформатора и потерям мощности в трансформаторе, автотрансформаторе, представленных реальными параметрами в схеме замещения треугольник (фиг. 2). При этом схема замещения треугольник является естественной и точной схемой, без каких-либо предположений. Т.е. общепринятые трехлучевая схема замещения и параметры трехобмоточных трансформаторов, автотрансформаторов содержат методологические погрешности.
Техническая задача изобретения состоит в формировании уточненных параметров схемы замещения трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов.
Указанный технический результат достигается тем, что формируют схему замещения треугольник, в которой активные сопротивления ветвей формируют по выражениям:
индуктивные сопротивления ветвей формируют по выражениям:
при этом коэффициенты трансформации ветвей формируют по выражениям:
где: uкВ-С, uкВ-Н, uкВ-H - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, о.е.;
ΔPкВ-С, ΔPкВ-Н, ΔPкВ-H - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, Вт;
rВС, rВН, rСН, xВС, хВН, хСН - активные и индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения, Ом;
UBном, UСнно, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В;
KтВС, KтВН, KтСН - коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения, о.е.;
Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА.
Отличие от известного (единственного) эталонного способа определения параметров схемы замещения заключается в новой форме составления схемы замещения и формировании параметров этой схемы.
Покажем на расчетном примере по программе расчета установившегося режима: на сторонах среднего и низкого напряжений двух одинаковых трехобмоточных трансформаторов марки ТДТН - 80000/110, 115/38,5/6,6 подключены одинаковые мощности нагрузок, трансформаторы подключены к пункту питания (фиг. 3).
Паспортные данные трансформатора приведены в таблице 1.
Первый трансформатор представлен общепринятой лучевой схемой замещения (ветви 2-4, 4-5, 4-6), т.е. сопротивлениями rB, rС, rH, xB, xС, xH и коэффициентами трансформации KтВС=UBном/UСном, KтBH=UВном/UНном, второй трансформатор представлен схемой замещения треугольник, т.е. сопротивлениями rBC, rBH, rCH, xBC, xBH, xCH (ветви 12-15, 12-16, 15-16) и коэффициентами трансформации KтВС=UBном/UСном, KтBH=UВном/UНном,, KтCH=UCном/UНном. При этом схема замещения треугольник является естественной и точной схемой без каких-либо предположений.
Параметры лучевой схемы замещения рассчитаны по выражениям (4) и (6) (таблица 2)
Параметры схемы замещения треугольник рассчитаны по выражениям (7) и (8) (таблица 3).
Результаты расчета приведены в таблицах 4 и 5.
Как видно из таблицы 4, напряжения в однотипных узлах 5 и 15 расчетной модели отличаются на 2,4% по модулю и на 2 градуса по углу, в узлах 6 и 16 отличаются на 3,7% по модулю и 3,35 градуса по углу.
Как видно из таблицы 5, суммарные потери в ветвях трехлучевой схемы замещения (ΔР=0,16 МВт, ΔQ=6,11 MBАр) существенно отличаются от суммарных потерь в ветвях схемы замещения «треугольник» (ΔР=0,1 МВт, ΔQ=3,2MBAp).
Учитывая, что трехлучевая схема принята на основании предположений (1, 2), а схема треугольник вытекает естественным образом из условий опытов КЗ без каких-либо предположений, имеются основания считать для трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов более правильной схему замещения треугольник.
Способ реализуют следующим образом: формируют схему замещения трехобмоточных трансформатора, автотрансформатора, формируют параметры схемы замещения треугольник: активные и индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения по выражениям (7) и (8), формируют коэффициенты трансформации по выражениям (9), при этом активные и индуктивные проводимости формируют по общепринятым выражениям [Электрические системы, … по ред. В.А. Веникова, с. 137-141].
Claims (12)
- Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов, в котором в опытах короткого замыкания определяют напряжения короткого замыкания и потери активной мощности короткого замыкания по парам обмоток, по которым формируют параметры схемы замещения, отличающийся тем, что активные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям:
- индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения треугольник формируют по выражениям:
- при этом коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения формируют по выражениям:
- где: uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н - напряжения короткого замыкания по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора uкВ-Н, uкС-Н приведены к его номинальной мощности, о.е.;
- ΔРкВ-С, ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н - значения потерь активной мощности при коротком замыкании по парам обмоток, отмеченных в индексах, для автотрансформатора ΔРкВ-Н, ΔРкС-Н приведены к его номинальной мощности, Вт;
- rBC, rBH, rCH, xBC, xBH, xCH - активные и индуктивные сопротивления ветвей схемы замещения, Ом;
- UВном, UСном, UНном - номинальные напряжения высокой, средней и низкой сторон трансформатора, автотрансформатора, В;
- KтВС, KтВН, KтСН - коэффициенты трансформации ветвей схемы замещения, о.е.;
- Sт.ном - номинальная мощность трансформатора, ВА.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115346A RU2625099C1 (ru) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115346A RU2625099C1 (ru) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625099C1 true RU2625099C1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115346A RU2625099C1 (ru) | 2016-04-19 | 2016-04-19 | Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625099C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794695C1 (ru) * | 2022-03-15 | 2023-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) | Способ определения параметров схемы замещения трансформаторов «звезда/звезда-с-нулем» для построения цифровых моделей распределительных сетей |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5524640A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Fuji Electric Co Ltd | Measurement of impedance and load loss of there-winding transformer |
-
2016
- 2016-04-19 RU RU2016115346A patent/RU2625099C1/ru active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5524640A (en) * | 1978-08-10 | 1980-02-21 | Fuji Electric Co Ltd | Measurement of impedance and load loss of there-winding transformer |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Электрические системы. Электрические сети, под. ред. В. А. Веникова, В. А. Строева, М., Высшая школа, 1998, с. 135-146RU 2364876 С1, 20.08.2009RU 2296339 С1, 27.03.2007RU 2544889 С1, 20.03.2015RU 2293996 С1, 20.02.2007 * |
Электрические системы. Электрические сети, под. ред. В. А. Веникова, В. А. Строева, М., Высшая школа, 1998, с. 135-146RU 2364876 С1, 20.08.2009RU 2296339 С1, 27.03.2007RU 2544889 С1, 20.03.2015RU 2293996 С1, 20.02.2007JPS 55024640 A, 21.02.1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794695C1 (ru) * | 2022-03-15 | 2023-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) | Способ определения параметров схемы замещения трансформаторов «звезда/звезда-с-нулем» для построения цифровых моделей распределительных сетей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wiszniewski | New criteria of voltage stability margin for the purpose of load shedding | |
Berggren et al. | DC grid control through the pilot voltage droop concept—Methodology for establishing droop constants | |
Zirka et al. | Topology-correct reversible transformer model | |
Rezaei-Zare | Reactive power loss versus GIC characteristic of single-phase transformers | |
Lambert et al. | Transformer leakage flux models for electromagnetic transients: Critical review and validation of a new model | |
Chiesa et al. | Calculation of inrush currents–Benchmarking of transformer models | |
Tokic et al. | Numerical calculations of three-phase transformer transients | |
RU2625099C1 (ru) | Способ определения параметров схемы замещения треугольник трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов | |
Wojtkun et al. | The influence of core geometry on no-load losses of medium power transformers | |
RU2624591C1 (ru) | Способ определения параметров трехлучевой схемы замещения трехобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов | |
Perna et al. | Design of a single-phase two-winding transformer for prototyping a voltage regulator | |
US9502187B2 (en) | Method for controlling a current-interrupting device in a high-voltage electrical network | |
Santos et al. | Electrical requirements for half-wavelength power transmission line design | |
Solak et al. | Modeling and analysis of the single-core phase shifting transformer and its differential protection | |
Häger et al. | Hardware model of a dynamic power flow controller | |
Cvoric et al. | Design and testing of full-scale 10 kV prototype of inductive fault current limiter with a common core and trifilar windings | |
Bernardić et al. | NEUTRAL POINT CONNECTIONS IN MV POWER NETWORKS WITH GROUNDING ZIGZAG TRANSFORMERS–ANALYSIS AND SIMULATIONS | |
Varskyi et al. | Design features of electromagnetic transducer as a part of electronic current transformer | |
Gérin-Lajoie et al. | Impact of transformer saturation from GIC on power system voltage regulation | |
Lind et al. | Modeling of a constant voltage transformer | |
Dolgicers et al. | Current transformer error correction | |
US7023675B2 (en) | Power supply for measuring the line impedance of underground cable | |
Rozhkov et al. | Analysis of operation features for the auxiliary transformers at power plants in non-symmetric modes | |
KR102469129B1 (ko) | 변압기의 종 방향 차동 보호 방법 | |
Ajenikoko et al. | Development of an improved model for assessment of hot spot temperature of current transformers |