Расчет сопротивлений прямой, обратной и нулевой последовательностей трансформаторов

Для трансформаторов, ВЛ и КЛ сопротивления прямой и обратной последовательностей принимают в расчетах R₁= R ₂; Х₁= Х₂.

Сопротивление X₀ зависит от их конструкции (однофазный, трехфазный трехстержневой, трехфазный четырехстержневой и т.д.) и схемы соединения обмоток (Δ/Y₀/Y).

Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов со стороны обмотки, соединенных в треугольник или звезду – равно ∞.

Рис. 7. Схема замещения для нулевой последовательности трансформатора Y₀/Δ: X _I и X _II – реактивные сопротивления рассеяния обмоток I и II; X_μ0 – реактивное сопротивление намагничивания нулевой последовательности трансформатора; U₀ - ЭДС нулевой последовательности

Рис. 8. Схема замещения для нулевой последовательности трансформатора Y₀ / Y

Сопротивление X₀ трансформаторов со стороны обмотки, соединенной в звезду с нулем зависит от схемы соединения других обмоток и наличия в их цепях контуров для прохождения токов I₀.

Например:

а) Схема Y₀/Δ (рис.7)

Активным сопротивлением пренебрегаем.

Закоротка после X _II соответствует условию, что данной ветвью схемы замещения трансформатора заканчивается циркуляция токов нулевой последователь-ности.

Так как X_μ0 >> X_II, то действие шунта X_μ0 не учитывают. Таким образом, при соединении Y₀ /Δ независимо от конструкции трансформатора:

X ₀ ≈ X _I + X _II= X ₁.

б). Схема Y₀ / Y (рис.8)

Величина X _μ0 зависит от конструкции трансформаторов. Для группы из трех однофазных трансформаторов, а также для трехфазных трансформаторов с четырьмя и пятью магнитопроводами можно считать X _μ0=∞ (т.е. значением тока намагничивания можно пренебречь).

Рис. 9. Схема замещения для нулевой последователь-ности трансформатора Y₀/Δ/Y₀

в). Схема Y₀/Δ/Y₀ (рис.9)

У трехобмоточных трансформаторов одна из обмоток соединена в треугольник, поэтому всегда X _μ0 = ∞.

Пунктир в схеме замещения означает, что путь для тока í₀ на стороне обмотки III обеспечен. Следовательно, трансформатор должен быть введен в схему нулевой последовательности своей схемой замещения. Если за III обмоткой нет заземленной нейтрали, то следовательно нет пути для í₀ , отсюда аналогично схеме Y₀/Δ/Y будет X ₀= X _I + X _II= X _I-II.

Схема замещения автотрансформа-тора аналогична трехобмоточному трансформатору при соответственном соединении его обмоток.

Ток в нейтрали автотрансформатора: i_N=3*(i_0I- i_0II).

Содержание отчета

1. Ответить на вопросы для самостоятельного изучения.

2. По заданным техническим данным двухобмоточных трансформаторов для своего варианта (см. ЛР №1) и рассчитанным ранее сопротивлениям обмоток I и II, приведенным к одной ступени напряжения, ветви намагничивания исследуемого трансформатора, определить сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности и занести их в таблицу 3.

Схему соединения обмоток принять:

Y₀ / Δ - для нечетных вариантов;

Y₀ / Y - для четных вариантов.

Таблица 3

Тип Тр.	Схема соединения Тр	Рассчитанные сопротивления
		схемы замещения					последовательностей
		R I	X I	R II	X II	X μ0		Z1	Z2	Z0
		Ом	Ом	Ом	Ом	Ом		Ом	Ом	Ом

3. Используя данные таблицы 4 определить симметричные составляющие токов и напряжений в месте разрыва одной или двух фаз трансформатора. Полученные значения занести в таблицу 5.

Таблица 5

Симметричные составляющие в месте обрыва	Отключение фаз трансформатора
	двух	одной
IА1
IА2
IА0
UА1
UА2
UА0

Таблица 4. Основные соотношения между параметрами схемы по последовательностям при неполнофазном отключении трансформатора (автотрансформатора или реактора)

4. Используя данные таблицы 5 построить векторные диаграммы рассчитанных симметричных составляющих токов и напряжений в месте разрыва одной или двух фаз трансформатора, а также фазные токи и напряжения (рис. 10-17).