В § 1.3 показано, что силовые ПТ отличаются от силовых трансформаторов общего назначения в первую очередь более сложными схемами соединения обмоток. Вентильные обмотки часто выполняются расщепленными, и ПТ осуществляют функции делителя мощности между преобразовательными блоками (секциями). Аварийные токи в преобразователях ограничены в определенных пределах за счет выбора схем расщепления ВО и секционирования СО, а также регулировочной обмотки (РО). От схемы и группы соединения обмоток, схемы их расщепления и секционирования в сильной степени зависит коэффициент мощности преобразователя, его внешняя характеристика, а также уровень взаимного влияния режимов в преобразовательных блоках, соединенных с разными частями ВО.
Продолжение табл. 1.3
Таблица 1.4
В рабочих и аварийных режимах преобразователя мгновенные значения токов в частях обмоток существенно различны. Соответственно различны магнитные поля рассеяния и связанные с ними индуктивные сопротивления рассеяния трансформаторов. Это оказывает большое влияние на токораспределение между параллельными ветвями и проводниками обмоток, добавочные потери, в том числе от высших гармонических. Для анализа характеристик преобразователей в каждом из рабочих и аварийных режимов уже недостаточно понятия напряжения короткого замыкания (и соответственно сопротивления короткого замыкания), терминология которого определена ГОСТ 16110-82. Поэтому для напряжений короткого замыкания преобразовательных трансформаторов введены дополнительные понятия и термины:
сквозное напряжение короткого замыкания ик — напряжение КЗ пары обмоток (сетевой и вентильной) при замкнутых накоротко всех частях вентильной обмотки (рис. 1.16, а) аналогично общему понятию напряжения КЗ в ГОСТ 16110-82;
напряжение частичного короткого замыкания
ик.ч — междуфазное напряжение, которое должно быть приложено к выводам СО трансформатора, чтобы в ней установился номинальный ток при замкнутой накоротко одной из гальванически не связанных частей ВО и разомкнутых остальных частях ВО (рис. 1.16, в);
напряжение короткого замыкания коммутации ик.к— междуфазное напряжение, которое должно быть приложено к выводам СО трансформатора, чтобы в ней установился номинальный ток при замкнутых накоротко частях ВО с одинаковой схемой и группой соединения, одновременно участвующих в коммутации в номинальном режиме, и разомкнутых остальных частях ВО (рис. 1.16, г);
напряжение короткого замыкания расщепления ик.р — напряжение, которое нужно подвести к одной из гальванически не связанных частей ВО, чтобы в ней установился ток, соответствующий номинальной мощности СО, при замкнутой накоротко другой части гой же обмотки и разомкнутых СО и остальных частей ВО (рис. 1.16, д).
Указанные выше напряжения КЗ, как правило, приводятся в стандартах или технических условиях на ПТ и проверяются при испытаниях, что дает возможность определить различные характеристики преобразователей, рассчитать режимы их работы. Напряжения КЗ позволяют определить соответствующие полные, индуктивные и активные сопротивления трансформаторов. Классификация и обозначение индуктивных сопротивления рассеяния ПТ приведены в табл. 1.5. Они аналогичны и для активных составляющих сопротивлений КЗ трансформаторов.
Рис. 1.16. Схемы опытов КЗ: а — сквозного; б- парного; в — частичною; г — коммутации; д — расщепления
В таблице даны ссылки на схемы опытов КЗ, в которых могут быть определены данный вид сопротивления и характерные области их использования. Эти принципиальные схемы опытов КЗ с указанием возбуждаемых и закорачиваемых частей показаны на рис. 1.16. В любом из опытов КЗ питаемая и замкнутая накоротко обмотки (части обмотки) могут меняться местами.
Расчет индуктивных сопротивлений рассеяния, представляющий собой сложную задачу, выполняется обычно с помощью ЭВМ по методике, которая учитывает неравномерность распределения МДС, отключение регулировочных витков в трансформаторах с ПБВ и РПН, наличие циркулирующих токов. Необходимо отметить, что ранее в ПТ нормировали только сквозное напряжение КЗ. Однако, как ясно из изложенного выше, при одном и том же напряжении сквозного КЗ в зависимости от схемы соединения и расположения частей обмоток значения коммутирующих сопротивлений и сопротивлений частичного КЗ могут существенно различаться, т. е. характеристики преобразователей, режимы их работы будут различными.
