Еще раз о неделимости индуктивности рассеяния трансформатора

Abstract

RU: Цель работы. Показать неадекватность традиционной Т-образной схемы замещения трансформатора в режимах с насыщением магнитопровода. Указать на необоснованность разделения индуктивности рассеяния трансформатора на компоненты. Объяснить необходимость применения П-образной схемы замещения и ее структуру в случае трансформатора с двумя и тремя обмотками конечной радиальной толщины. Методы исследования. Анализ магнитных полей в окне трансформатора и моделирование переходных процессов в схемах замещения трансформатора посредством препроцессора ATPDraw программы ATP. Полученные результаты. Показана необоснованность широко известной Т-образной схемы замещения трансформатора. Отмечены отличия процессов в стержнях и ярмах трансформатора при его включении на сеть и при коротких замыканиях обмоток. Предложены схемы замещения трансформатора с двумя и тремя обмотками конечной толщины, воспроизводящие эти отличия. Научна новизна. Констатировано отсутствие физического смысла в разделении индуктивности рассеяния трансформатора на компоненты. Показаны преимущества П-образной схемы замещения при расчете бросков тока намагничивания, сопровождающих включение трансформатора со стороны внутренней и внешней обмоток. Практическая ценность. Отмечена теоретическая несостоятельность и практическая непригодность Т-образной схемы замещения для расчета режимов, сопровождаемых насыщение магнитопровода. Показаны преимущества Т-образной схемы замещения. UK: Мета роботи. Показати неадекватність традиційної Т-подібної заступної схеми трансформатора в режимах с насиченням його магнітопроводу. Вказати на необґрунтованість розподілу індуктивності розсіювання трансформатора на компоненти. Пояснити необхідність застосування П-подібної заступної схеми у випадку трансформатора з двома і трьома обмотками скінченої радіальної товщини. Методи дослідження. Аналіз магнітних полів у вікні трансформатора і моделювання перехідних процесів в заступних схемах трансформатора за допомогою препроцесора ATPDraw програми ATP. Отримані результати. Показана необґрунтованість широко відомої Т-подібної заступної схеми трансформатора. Відзначено відмінності процесів в стрижнях і ярмах трансформатора при його включенні на мережу і при коротких замиканнях обмоток. Запропоновано заступні схеми трансформатора з двома і трьома обмотками кінцевої товщини, які відтворюють ці відмінності. Наукова новизна. Констатовано відсутність фізичного сенсу в поділі індуктивності розсіювання трансформатора на компоненти. Показано переваги П- подібної заступної схеми при розрахунку кидків струму намагнічування, які супроводжують включення трансформатора з боку внутрішньої і зовнішньої обмоток. Практична цінність. Відзначено теоретична неспроможність і практична непридатність Т-подібної заступної схеми для розрахунку режимів, що супроводжуються насичення магнітопроводу. Показано переваги Тподібної заступної схеми. EN: Purpose. The purpose of the article is to show the inadequacy of the traditional T-shaped equivalent circuit for modeling transformer operations with saturated core. The aim is to point out the unreasonableness of the separation of the transformer leakage inductance into components. The aim is also to explain the need to apply the П-shaped transformer equivalent circuits to transformers with two and three windings with finite radial thickness. Methodology. Analysis of magnetic fields in the transformer window and simulation of transient processes in equivalent circuits of the transformer using a preprocessor ATPDraw to the program ATP. Findings. The unfoundedness of the well-known T-shaped transformer equivalent circuit is shown. Differences in the processes in the core legs and yokes when transformer is connected to the network and during short circuits of the windings are noted. Equivalent circuits of a transformer with two and three windings of finite thickness are proposed, reproducing these differences. Originality. The absence of physical meaning in dividing the transformer leakage inductance into components is stated. The advantages of the П-shaped equivalent circuit are shown when calculating inrush currents accompanying the transformer switching to the network on its inner and outer windings. Practical value. We show theoretical insolvency and practical unsuitability of the Т-shaped equivalent circuit for studying transformer operations accompanied by saturation of the magnetic circuit. Advantages of the П-shaped equivalent circuit are clarified.