Change of voltage at LV terminals of a MV/LV power distribution transformer caused by changes in its load

Tato práce má za cíl řešit využití distribučních transformátorů, jejich zařazení do elektrické sítě, vlastnosti, princip a způsoby jejich regulace na vzniklou změnu zatížení. V úvodní části se budeme hlavně věnovat teoretickým úvahám o principu těchto transformátorů. Jejich konstrukci shrneme jen zkrátka, protože to není hlavní cíl této práce, ale na druhou stranu předpokládám, že čtenář této práce nemusí být až tak zainteresován v problematice tohoto bloku elektrické sítě a měl by být schopen zhruba porozumět principu transformátorů. Dále nastíníme způsoby regulace transformátorů. Důležitou věc, kterou by si měl čtenář odnést z teoretické části je náhrada transformátoru dvojbranem, tedy náhradním schématem. Dvojbran je nahrazení vlastností zapojení jednoduchými elektrickými prvky, se kterými už dokážeme dál bez problémů pracovat. K jejich řešení budeme používat princip Blondelových konstant pro naše zvolené náhradní schéma. Tyto konstanty umožňují jednodušší pracovaní se základními veličinami obvodu jako je proud, napětí a výkon. Druhá část práce je věnována řešení příkladu s použitím distribučních transformátorů. Zadání příkladu je dáno v této následující podobě. Máme průmyslový závod, který má tři transformátory, každý se jmenovitým výkonem a jmenovitým převodem. Závod je napájen z trojfázového vedení VN se jmenovitým napětím a se zadanými parametry z rozvodny, kde se udržuje konstantní napětí. Máme určit, jak se bude měnit napětí na svorkách nízkého napětí u transformátorů při změnách výkonu od chodu naprázdno do jmenovitého zatížení transformátorů. Účiník se předpokládá konstantní. V teoretické části jsem již nastínil, jak bychom měli postupovat při řešení tohoto příkladu. Výsledky jsem se snažil shrnout do jednoduché tabulky a doplnil ji grafy, které vystižně popisují výsledek našeho hledání.The thesis deals with the use of distribution transformers, their integration into the electrical network, their properties, and principles and means of regulation according to changes in load. The introductory chapter is devoted mainly to the theoretical background concerning the functioning of the transformers. Even though it is not the focus of this thesis, a brief summary of their structure will be provided because it is presumed that not all the readers are familiar with this particular electrical network block and thus they should be explained how the transformer works. Then the ways of transformer regulation will be outlined. In the theoretical part, the important point for the reader is the substitution of the transformer by two-port network i.e. the equivalent circuit. The two-port network is a substitution of the connection properties by simple electric elements, which are not so problematic for further use. When dealing with the two-port networks in the chosen equivalent circuit, Blondel’s constants will be used. Blondel’s constants facilitate working with the basic network invariables of the circuit such as amperage, voltage and power. The second part of the thesis is devoted to solving a problem that involves the use of distribution transformers. The problem is as follows: there is a manufacturing plant with three transformers, each of them having rated power and nominal transformation ratio. The manufacturing plant is supplied by HV three-phase line with rated voltage and parameters given by the distribution point, where constant voltage is maintained. The task is to determine in what ways the voltage of the low voltage terminals of the transformers will change when changing the power from idling circuit to the rated load. The power factor should be constant. The method for solving this task has already been outlined in the theoretical part. The results are summed up in a simple chart completed with diagrams, which concisely describe the result of the research.