2tom089

4. TRANSFORMATORY 180

Charakterystyczną cechą transformatorów trójuzwojeniowych jest bardzo mata i najczęściej ujemna wartość reaktancji X₂. Reaktancja X, « X_kl2, zaś X₃ « X_kl3.

W związku z tym, w przypadku zasilania uzwojenia środkowego 2 (rys. 4.13), zmiana obciążenia jednego z uzwojeń wtórnych nie wpływa na wartość napięcia drugiego uzwojenia wtórnego. Jeśli natomiast jest zasilane uzwojenie skrajne / lub i, to zmiana obciążenia jcdnegoz uzwojeń wtórnych powoduje zmianę napięcia pozostałego uzwojenia wtórnego.

Transformatory trójuzwojeniowe obniżające średniej mocy bywają wykorzystywane do jednoczesnego zasilania sieci komunalnej (np. 15 lub 20 kV) i sieci przemysłowej (np. kopalnianej 6 kV). Uzwojenie 110 kV (zawsze zewnętrzne) jest połączone w gwiazdę z wyprowadzonym punktem gwiazdowym, uzwojenie SN (środkowe) w gwiazdę lub trójkąt, zaś uzwojenie DN (wewnętrzne) w trójkąt. Przykładowe parametry transformatorów trójuzwojeniowych 110 kV produkowanych przez przemysł krajowy podano w p. 4.14.4. Obecnie, zapotrzebowanie energetyki na takie transformatory jest małe, z wyjątkiem transformatorów 25/16/16 MV A.

Jeżeli transformator sprzęgający sieci przesyłowe ma uzwojenia główne połączone w gwiazdę z wyprowadzonym punktem gwiazdowym i istnieje możliwość jego pracy z nie uziemionym zaciskiem gwiazdowym jednego z uzwojeń głównych, to transformator musi być wyposażony w uzwojenie wyrównawcze połączone w trójkąt. Zadaniem takiego uzwojenia jest zamknięcie obwodu dla składowej zerowej i dostarczenie trzeciej harmonicznej prądu magnesującego. Uzwojenie wyrównawcze jest zwykle przystosowane do zasilania odbiorów zewnętrznych (transformator potrzeb własnych stacji, układ kompensacji mocy biernej), musi więc być wytrzymałe zarówno na przepływ składowej zerowej prądu zwarcia, jak i na zwarcia na swych zaciskach. Powyższe wymagania określają moc znamionową uzwojenia wyrównawczego.

4.7.2. Transformatory z rozdzielonymi uzwojeniami

Transformator z rozdzielonymi uzwojeniami jest szczególnym przypadkiem transformatora trójuzwojeniowego o jednakowych napięciach znamionowych uzwojeń DN i stosunku mocy znamionowych GN:DN:DN = 100:50:50. Rozdzielenie uzwojenia dolnego napięcia na dwie, nie powiązane ze sobą galwanicznie części ma na celu

ograniczenie prądów zwarcia w sieci.

a)

DN

b)

'i

dn^-4-

j

DN ^

\

-O EN

Rys. 4.15. Dwa układy uzwojeń transformatorów z rozdzielonymi uzwojeniami DN

Układy uzwojeń transformatorów z rozdzielonymi uzwojeniami rozmieszczonymi na jednej kolumnie przedstawiono na rys. 4.15. Przy jednakowym obciążeniu obydwu uzwojeń DN, napięcia na ich zaciskach są jednakowe; toteż uzwojenia DN mogą być traktowane tak, jakby były połączone równolegle. Transformator pracuje wówczas jak zwykły transformator dwuuzwojeniowy o impcdancji zwarcia (rys. 4.16a). Przyjmując schemat zastępczy transformatora z rozdzielonymi uzwojeniami wg rys. 4.16b, można ustalić następujące zależności:

zj = z_a+—z_D

Z CD ⁼ --^G "1” —O

ZoD ⁼ D

w których: Z₀, Z_D — impedancja uzwojenia odpowiednio górnego i dolnego napięcia. Przy założeniu, że Z_G a 0, uzyskuje się

Zdd • 2cd ' Zj z: 4 :2 :1

Powyższe proporcje mogą być przyjęte dla transformatorów z rozdzielonymi uzwojeniami, niezależnie od przyjętego układu uzwojeń (rys. 4.15a, b).

Rys. 4.16. Schematy zastępcze transformatora z rozdzielonymi uzwojeniami: a) z jednakowym obciążeniem obydwu uzwojeń DN; b)z różnym obciążeniem uzwojeń DN

Zastąpienie transformatora dwuuzwojcniowcgo transformatorem z rozdzielonymi uzwojeniami zmniejsza co najmniej do połowy prądy zwarcia trójfazowego w obwodach zasilanych z uzwojeń DN (tabl. 4.5).

1 ablica 4.5. Zastępcze impcdancjc transformatora z rozdzielonymi uzwojeniami przy rozmaitych rodzajach zwarć trójfazowych, wg [4.6]

Uzwojenia zasilane	Obydwa uzwojenia DN	GN	GN i jedno z uzwojeń DN	GN	Jedno z uzwojeń DN
Uzwojenia zwarte	GN	obydwa uzwojenia DN	pozostałe uzwojenie DN	jedno z uzwojeń DN	pozostałe uzwojenie DN
Impedancja zastępcza	Ł	Ze	Z.DD —CD	Łod ~ 2Ł	^ldd ~ 4ZC

Transformatory z rozdzielonymi uzwojeniami w układzie wg rys. 4.15a są stosowane jako transformatory potrzeb własnych bloku, a w układzie wg rys. 4.15b — jako transformatory obniżające 110 kV/śn* do zasilania dużych miast oraz sporadycznie jako transformatory elektrowniane, przekazujące moc z dwóch generatorów do sieci.

Podstawowe parametry stosowanych w Polsce transformatorów z rozdzielonymi uzwojeniami podano w p. 4.14.4.

niższy* Oznaczenie śn dotyczy sieci średnich napięć, zaś SN — uzwojeń transformatorów o napięciu znamionowym ym niz napięcie znamionowe uzwojenia GN i wyższym niż napięcie znamionowe uzwojenia DN.