Трехобмоточные трансформаторы

Трехобмоточные трансформаторы находят широкое при­менение в радиоэлектронных устройствах, устройствах авто­матики, в электроэнергетических системах, для получения в

одном узле трех градаций напряжений, например 500, 220 и 110 кВ. Трехобмоточный трансформатор имеет три электри­чески не связанные между собой обмотки: высшего (ВН), сред­него (СН) и низшего (НН) напряжений с числами витков, соот­ветственно w₁, w₂, w₃.

Например, в электрических системах используются транс­форматоры, имеющие ВН 220 кВ, СН 38,5 кВ, НН 11 кВ. Одна из обмоток трансформатора является первичной, две другие — вторичными. Размещены все обмотки на одном общем сердеч­нике, который ничем не отличается от сердечника двухобмоточного трансформатора. Первичная обмотка w₁, трехобмоточного трансформатора служит намагничивающей, ее ток I₁ создает главный магнитный поток, который пронизывает две вторичные обмотки и наводит в них ЭДС, пропорциональные числам витков w₂ и w₃ этих обмоток. При замыкании вторич­ных обмоток на сопротивления нагрузки в них возникают соответствующие токи I₂ и I₃ (рис. 2.28).

Рис. 2.28. Схема замещения трехобмоточного трансформатора

Размагничивающее действие этих токов определяется гео­метрической суммой МДС второй и третьей обмоток. Следо­вательно, МДС первичной обмотки должна уравновешивать суммарную МДС и сверх того, иметь намагничивающую слага­ющую.

По этой причине первичный ток трансформатора можно рассматривать как геометрическую сумму приведенных токов второй и третьей обмоток и намагничивающего тока:

Ī₁=Ī΄₂+Ī΄₃+Ī₁₀, (2.57)

где Ī΄₂ = -I₂w₂/w_1, а Ī΄₃= -I₃w₃/w₁ приведенные значения токов обмоток СН и НН.

Таким образом, в трехобмоточном трансформаторе проис­ходит передача энергии одновременно в две вторичные об­мотки. Как правило, вторичные обмотки не загружают на их номинальную мощность одновременно. По этой причине пер­вичная обмотка обычно рассчитывается на номинальную мощ­ность несколько меньшую, чем сумма номинальных мощностей вторичных обмоток. Номинальной мощностью трехобмоточ­ного трансформатора является полная мощность его наибо­лее мощной обмотки.

Трехобмоточный трансформатор имеет три коэффициента трансформации:

k₁₂ = w₁/w₂; k₁₃ = w₁/w₃; k₂₃ = w₂/w₃. (2.58)

Коэффициенты трансформации определяются так же, как в двухобмоточных трансформаторах, на основании результа­тов опыта холостого хода как отношения соответствующих напряжений.

Для определения параметров короткого замыкания про­водят при пониженном напряжении на первичной обмотке ВН и номинальном ее токе последовательно три опыта короткого замыкания:

1) при замкнутой накоротко обмотке СН и разомкнутой обмотке НН;

2) при замкнутой накоротко обмотке НН и разомкнутой обмотке СН;

3) при замкнутых накоротко обмотках СН и НН.
Активные сопротивления обмоток измеряют обычными методами и затем приводят их к числу витков первичной об­мотки путем умножения их на квадраты соответствующих ко­эффициентов трансформации.