www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92


Рис. 2.-61. Приближенная картина поля, созданного токами нулевой последовательности.

Из этих уравнений и уравнений (2-148) и (2-149) получаем:

Т /о. 1 /

3 raquo;

/с =

токи

ИХ с

(2-153)

юшими И учитывая (2-150), будем иметь;

-с - CI + /с2--cl с2-

(2-154)

Из (2-154) следует, что в трансформаторе npw данном соединении его обмоток трансформируются только токи прямой и обратной последовательностей, токи же нулевой последовательности будут иметь место только во вторичной обмотке. Поэтому в магнитном контуре, проходящем по любому из стержней сердечника и вне его, н. с. обмоток не будут уравновешены. Здесь возникает магнитное поле, созданное и. с. taoPi- Рч lt;- 2-61 показана приближенная картина этого поля масляного трансформатора.

Мы можем считать, что в стержнях трансформатора имеют место потоки нулевой последовательности Фо, созданные токами нулевой последовательности и накладывающиеся на потоки

в стержнях Ф, Фд, Ф, соответствующие напряжениям прямой и обратной последовательностей, приложенным с первичной стороны. Очевидно, что Ф + Фд-Ь Ф = О, так же как и наведенные ими э. д. с.

На рис. 2-62 представлена диаграмма э. д. с, наведенных в фазах обмоток указанными потоками.

Теперь уравнения напряжений для первичной обмотки напишутся следующим образом:

Заменим

E lt;t--/цо

(2-156)

(2-157)

где jx - полное сопротивление ну-

левой последовательности (х обусловлено полем тока /30,3/-,-магнитными потерями от этого поля).

Сложив уравнения (2-156) и учитывая при этом (2-155), (2-148) и (2-157), ПОлучим:

i/ + (/д + i/c = - 3 , = 3/0 (2-158)

Для линейных (междуфазных) напряжений можем написать.

Uab-

lt;a-Ub

О вс =0-0;

ОсА = йс-1.

(2-159)


Рис. 2-62. Векторная диаграмма э. д. с. в обмотках трансформатора при несимметричной нагрузке.



Отсюда с учетом (2-158) получим:

(2-160,

-3- + /аО 2. =

= i; + ao2o;

-3- + аО 0 -

= i gt;C + /ao2..

В соответствии с (2-160) на рис. 2-63 построена векторная диаграмма первичных напряжений. Из нее мы видим, что вследствие наличия токов нулевой последовательности потенциал нулевой точки первичной обмотки сместился на величину /yZ, из центра тяжести треугольника линейных напряжений

Учитывая (2-160) и (2-154), напишем уравнения напряжений для вторичной обмотки:

Л-/л,2.-/,22,+ /а, Z, + t,Z,+ + /ao2,+ /a laquo;2, = -i/

или, так как = - /

Л2 = --ag.

2, -Ь Z, = Z

Л - Л. 2к - /,22, -f Z = - (2-161) где -

Z, = Z,--Z,; (2-162)

для двух других фаз уравнения напряжений Напишутся аналогично

Ов- tв. - 1в2. + Lo 2 = - Ь (2-163) - с, 2к - /с22 laquo; + fan 2н = - О,. (2-164.

Уравнения (2-161), (2-163) и (2-164) показывают, что смешение потенциала нулевой точки вторичной обмотки, вызванное токами нулевой носледовательнЬсти, равно /д Оно несколько больше, чем для первичной обмотки, где это смешение равняется Z . Оба сопротивления . Z, и Z, называются сопротивлениями нулевой последовательности; они практически мало отличаются одно от другого. Для трехфазных стержневых трансформаторов с масляным охлаждением

, г % = -- . lOOo/o = 30 -i- 100%. (2-165)

Если первичные линейные напряжения образуют симметричную систему, то, очевидно, и фазные напряжения О, i/ образуют сим-

метричную систему. Из уравнений (2-161). (2-163) и (2-164, следует, что в этом случае

, симметрия линейных вторичных напряжений 0аЬ Ьс са будет нарушаться только из-за наличия токов обратной последовательности:


Рис. 2-63. Векториая диаграмма первичных напряжений.

в системе линейных вторичных напряжений мы будем иметь наряду с составляющим прямой последовательности составляющие обратной последовательности, модуль которых равен

В системе фазных вторичных напряжений мы будем иметь, как это следует из (2-161), (2-163) и (2-164), все три симметричные состав-ляющче:

аО

Если поставить условием, чтобы было

-у - lt; 0,05, то необходимо иметь ток /, в ну-

левом проводе при

= 0,6 1см. (2-165)) не

больше 0,25/ отношений:

что вытекает из следующих со-

0,05-3 0,6

lt;0,05;

= 0,25.

Для расчета сопротивления нулевой последовательности мы не имеем надежных методов; однако опытным путем величина определяется достаточно точно Для этого нужно собрать схему, показанную на рис. 2-64. Вторичная обмотка должна быть присоединена к источнику однофазного тока. Ток в ее фазах будет соответствовать току нулевой последовательности. Следовательно, из.мерив ток /, напряжение U и мощность Р при разомкнутой первичной об.чотке (рубильник разомкнут), най-

дем г

также

ц. Справа са



Вторичная Первичная обмотка обмотка 1

л-,

lt;6М1

i-VW- -уЛЛ/ f


-уУ\Л-

Рис. 2-64. Схема для опытного определения сопротивления нулевой последовательности.

рис. 2-64 показана соответствующая схема замещения [см. (2-162)].

В трехфазной группе, состоящей из трех однофазных трансформаторов, мы не имеем магнитной связи между фазами. В трехфазном броневом трансформаторе эта связь выражена очень слабо. Поэтому при соединении обмоток Y/Y в таких трансформаторах мы имели бы незначительное магнитное сопротивление для потока Ф , который здесь полностью проходил бы по стальному сердечнику, и сопротивление г было бы очень велико: z г,. Следовательно, даже при малом значении /д мы получили бы значительные смещения потенциалов нулевых точек вторичной и первичной обмоток. Поэтому ни трехфазная группа, ни трехфазный броневой трансформатор с соединением обмоток Y/Y на практике не применяются.

Рассмотрим крайний случай несимметричной нагрузки - однофазное короткое замыкание (рис. 2-65).

Здесь имеем = 0; = 0; = / =

= - / следовательно, согласно (2-138), (2-146) и (2-147) получим:

4о = -al = а2 = у а=з к! = ~ У о-

(2-166)

Подставив в (2-161)

-у 4;

а2--а2--3 а lt;

получим формулу для тока однофазного короткого замыкания:

/к. = /а = -

(2-167)

Токи в первичной обмотке согласно (2-153) с учетом (2-166):


Рис. 2-65. Однофазное короткое замыкание.


Рис. 2-66. Несимметричная нагрузка трансформатора при соединении его обмоток ДУУо-

в) Несимметричная нагрузка трехфазного трансформат о, ра

при соединении обмоток A/Yo.

Рассматриваемому случаю соответствует схема, представленная на рис. 2-66. На вторичной стороне мы имеем такие же токи, как в предыдущем случае (рис. 2-59). Для них действительно уравнение (2-149), т. е. в общем случае система вторичных токов имеет все три симметричные составляющие.

В первичной обмотке, соединенной треугольником, фазные токи также будут иметь ларяду с составляющими прямой и обратной последовательностей составляющие нулевой последовательности. Последние возникнут потому, что э. д. с. 0 (э. д. с. нулевой последовательности) в фазах, соединенных треугольником, направлены все в одну сторону Б любой момент времени. В магнитном отношении они должны уравновесить токи нулевой последовательности вторичной обмотки. Следовательно, н. с. обмоток на каждом стержне будут взаимно уравновешиваться, первичная и вторичная обмотки каждой фазы могут рассматриваться как обмотки отдельного laquo;ано-фазного трансформатора.

Первичные фазные токи равны:

= Аф\ f Аф2 + АфО lt; Аф2 = - п

Вф Вф\

АфО - ~ ай = Вф\ + вф2+

ВФО-

сф = Сф1 + сф2

Сф2 - - с2;

сфа - -~ 4о

Линейные токи, конечно, не будут иметь составляющих нулевой последовательности:

Л = аф ~ Сф- в = Вф ~ А

с - Сф ~~ Вф-

Связь между вторичными и первичными напряжениями устанавливается уравнениями (2-161), (2-163) и (2-164). Здесь 0\, Ug. U - напряжения, приложенные к фазам первичной обмотки; сопротивление при соединении

обмоток Д/Уо значительно меньше, чем при У/У,.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92