Обмотки автотрансформатора связаны между собой не только магнитно, но и электрически. Поэтому здесь иные условия для протекания токов нулевой последовательности, которые должны быть отражены в схеме замещения нулевой последовательности автотрансформатора.
При глухом заземлении нейтрали автотрансформатора его схема замещения нулевой последовательности аналогична схеме соответствующего трансформатора. Если у автотрансформатора нет третьей обмотки и во вторичной цепи обеспечен путь для тока нулевой последовательности, его схема замещения (при пренебрежении намагничивающим током и активными сопротивлениями) представляется суммарной реактивностью рассеяния (рис.31 а). При наличии третьей обмотки, соединенной треугольником, схема замещения имеет вид, показанный на рис.31 в, т.е. такой же, как и у трехобмоточного трансформатора при соответствующем соединении его обмоток.
а)
б)
в)
г)
Рис.31. Соединения обмоток автотрансформатора и их схемы замещения для токов нулевой последовательности
Непосредственно из схемы замещения нулевой последовательности автотрансформатора нельзя получить ток, протекающий в нейтрали. При указанных на рис.31. направлениях токов искомый ток в нейтрали равен утроенной разности токов нулевой последовательности первичной и вторичной цепей, т.е.
. (71)
При этом каждый из них должен быть отнесен к своей ступени напряжения.
Допустим, что нейтраль автотрансформатора заземлена через реактивность (рис.31 б). Если напряжение на нейтрали составляет и напряжение выводов ступеней 1 и 2 относительно нейтрали составляют соответственно и , то для результирующая реактивность будет иметь вид
. (72)
Поскольку , где - реактивность рассеяния автотрансформатора, отнесенная к ступени , и , то окончательно
. (73)
Аналогичным образом для автотрансформатора, имеющего третью обмотку, соединенную треугольником (рис. 31 г) получим
; (74)
. (75)
Используя (73) – (75) получим реактивности трехлучевой схемы замещения:
(76)
У автотрансформатора без третьей обмотки разземление нейтрали приводит к тому, что в схеме нулевой последовательности такой автотрансформатор оказывается в режиме ХХ. Ток намагничивания такого автотрансформатора достаточно мал, и им можно пренебречь. Поэтому для него справедливо .