Несиметричне навантаження за відсутності струмів н.П.
Струми н.п. відсутні, якщо мережа не має нульового дроту, або коли цей дріт не навантажений струмом. При цьому необхідність розкладання струмів і напруги на симетричні складові відсутня (оскільки їх дію можна враховувати спільно).
Струм, що якщо і намагнічує = 0, то первинні і вторинні струми прямої послідовності в кожній фазі рівні і протилежні по фазі:
,
,
.
Н.с. і струми первинної і вторинної обмоток врівноважуються в кожній фазі і на кожному сердечнику окремо. Тому вплив одних фаз на інших відсутній і кожну фазу можна розглядати окремо із звичайною схемою заміщення.
При несиметричному навантаженні падіння напруги в окремих фазах трансформатора різні, але в цілому із-за трохи нею можна нехтувати. Тобто в цьому режимі (при ) несиметричне навантаження трансформатора не викликає значного спотворення симетрії фазної і лінійної напруги і великих ускладнень в роботі трансформатора не виникає.
Несиметричне навантаження за наявності струмів н.П.
Струми н.п. виникає, коли вторинна обмотка сполучена в зірку з нульовим дротом і між ним і лінійними проводами включені однофазні споживачі, а також при однофазному к.з. на вторинній стороні кожного трансформатора.
Тут розрізняють 2 випадки:
струми н.п. виникають в обидва обмотках трансформатора;
струми н.п. виникають тільки в одній обмотці.
У першому випадку (Y0 / Y0 і ( / Y0) струмом н.п, що намагнічує. можна нехтувати і:
.
Тому н.с. струмів н.п. взаємно зрівнюються і застосовні спрощені схеми заміщення а), у) (см рис 45). Нульові складові виникають за рахунок невеликих падінь напруги . Тому при схемі ( / Y0 при симетричному навантаженні система трифазної напруги спотворюється слабо.
У другому випадку (Y / Y0) струми н.п. протікають тільки у вторинній обмотці і є такими, що чисто намагнічують, оскільки вони не урівноважені струмами в первинній обмотці. Е.д.с. н.п. тому можуть досягти великих значень і система фазних э.д.с. і напруги сильно спотворюються.
Векторна діаграма симетричних складових трифазних струмів
Лекція № 14
Перехідні процеси в трансформаторах
Включення трансформатора під напругу
Розглянемо включення однофазного трансформатора в мережу з напругою на х.х.
Ненасичений трансформатор
При цьому = const і перехідний процес буде ;
Струм можна представити у вигляді двох складових :
,
де
,
- вимушена складова.
,
.
-
вільна складова аперіодичного характеру
де
.
У початковий момент часу:
;
Тому вільний струм виникає тоді, коли вимушений при не рівний 0 (див. би).
а) б)
при такій фазі ( ) відразу
виникає сталий режим
Максимальне миттєве значення струму наступає приблизно через 0,5 періоду і при більшому буде .
Насичений трансформатор
У реальному трансформаторі є насичення і const. Тоді в рівнянні перехідного процесу друга складова буде:
,
де - потокосцепление з обмоткою.
Тобто і отримаємо рівняння.
.
Це рівняння інтегрують при зневазі першою складовою і припущенні = const.
Тоді:
вынужд свобод
Приватним вирішенням рівняння є потік:
,
де
,
;
Потік визначається:
,
де З – постійна інтеграції.
У момент включення сердечник може мати деякий залишковий потік .
Найбільш сприятливий випадок включення при (напруга проходить через максимум) і = 0. Відразу встановлюється сталий режим.
Найменш сприятливий випадок при 0( і 180( (напруга у момент включення проходить через 0). При цьому:
;
Т.ч. потік більш ніж в 2 рази перевищує і сердечник сильно насищається. При цьому виникають великі струми, що намагнічують.
Побудова
кривої струму включення
Вивід:
не нас 1.
насыщ 2.