2.4 Трансформаторлардын кернеулерш реттеу Реттеу принциптер1

Трансформаторларды эксплуатациялау барысында олардьщ ейнш1 ретт'к кернеулер!н ете жай реттеу кджет болады. Бул кезде ек! жагдайды арттырады:

а) 6ipiHmi perriK кернеу шамалы езгерге!! жагдайда (10-15% Г/^олглан) ек1нш1 peiriK KepHeyfli езгертпеу;

б) 6ipiHiui pe-rriK кернеу туракты болган жагдайда eKiHmi ретпк кернеуд: кен келемде реттеу.

Буган 6ipiHmi немесе екшии регак орамалардьщ орам сандарын езгерту аркылы кол жетк1зуге болады. Ол ymiH трансформаторлардын орамаларында эртурл! орам санды тарамдар жасалынады.

Орамдзрдыц тарамдарын 6ipiHmi жэне ек1нш! ретпк желщег' ажыраткан кезде ауыстырып косуга болады (коздырусыз жагдайьшда ауыстырып к.осу)_; мунда трансформатордьщ кернеуш орамдар санын езгерту аркылы реттеу сатылап журпзшед1 немесе жуктеме бар кезде (жуктелген кездеп) реттеу.

69

Кернеуяерш жатык реттеуге болатын (магнитик агынды езгерту аркылы) трансформаторлар да бар.

2.4.2-сурет. Жуктелген трансформаторлардьщ орама тарамдарын ауыстырып косу

• Х₂ (+2,5%) X, (+5%)

X

X

SA2

SA2

2.4.1-сурет. Реттеулж тарамдардыц трансформаторлар да жайгасуы

SA2

2.4.3-суретТок шектеуцд реакторы бар ауыстырып косу кдфылгысынын схемасы

2.4.1 Трансформаторлардьщ орама тарамдарын коздырусыз жагдайда ауыстырып косу

Бул кезде кернеуд! U^om -*"& Караганда ±5%-ке реттейд1, адетте ретгеу сатылары 2,5%-ке тен, болады, ягни трансформатордын 5 реттеу сатысы бар.

Майлы трансформаторда ауыстырып косу трансформатордьщ шшде орналаск,ан тушспелерд] коскышты ауыстыру аркуылы орындалады.

Туйшпел] коскыштын курамына орамдардыц тарамдарымен косылган козгалмайтын туЙ1спелер (X.Y) жене фазалардыц езара жалгану схемасын камтамасыз етеТ1н жылжымалы туй1спелер (А.В.С) кфед1.

Бул ретгеу эд1с1н к.олданган кезде:

a) 6ip тарамнан еюнш! тарамга ауысу кез^нде токтын узшмеу1н камтамасыз ету;

■ б) exi тарам 6ip уак.ытта косылган кезде олардын арасындагы орамныц бол!м1нде кыска туйьщталу тогын шектеу кажет.

Ол ушш ток шектеуш» реакторы бар ауыстырып косу курылшсын колданады.

Курылгыньщ imiHfle реактор L, токты узет!н ею ажыраткыш Q1 мен Q2, жоне ток жок кездеп ауыстырып косуды жузеге асыратьш ек! ауыстырып коскыш SA1 мен SA2 бар. Кернеудщ реттелуш 1.2.4.3 -суреттен тус1яуге болады.

2.4.2 KepHeyi жатык реттелет1Н трансформаторлар

Трансформатордан Шыгатын кернеуд] жатык реттеуд! магнитт1к STKiariuiTi туракты токпен магниттеу. аркылы жузеге асыруга болады. Мундай трансфоматорлар шунттары реттеул1 магниттелет1н трансфоматорлар деп атайды.

Бул трансформатордын.

_а;

Ф

магнитик жуиес! ек1 непзп октамадан (2,5) жене ек! магнитт1к шунттардан (3,4) курылган. Непзп октамаларда 6ipiHmi жэне ек!нш1 ретт1к орамалар орналаскдн, ал магнит шунттарда ек! орамадан курылган магниттеу mi орама

орналаск,ан. Сейшу агындары Ф_а!

2.4.3-сурет. Шунттары реттелш

магниттелет1н трансформатор

мен Ф,у2 непзшде магниттж

шунттар аркылы туйыкталады да, олар фаза бойынша 6ip-6ipmeH

180-ка ырыскан. Магниттеуш1 ораманын, орамалары т!збектеле косылган,

сондыктан олар тузет1н агындар косылады, ал Ф_а, мен Ф^ сейхлу агындар осы орамаларда ездерш тецест1рет1н 3/<Ж-терд1 индукциялайды. Туракты ток 1_МН жок

Ф_о1 мен Ф& арындарыньщ мвН1 максимал, ал непзп агын Ф мини\.'ал

70

71

мэнше тен болады. Бул кезде екшиш ретпк кернеу Vi-n$ минимал мэнше тен. Ток

1мн вте бастаган кезде шунттар канытады, ал бул Ф_а) мен Ф^-т азайтады, срнын иэпжесшде Ф жэне V₂ еседь Магниттеунд ток /щ-ДЬ1 реттеу арк,ылы екшип ретпк кернеуд! жатык езгертуге болады.

2.5 Уш фазалы трансформатор л ар дыц симметриясыз жуктелу)

Практикада симметриясыз жуктеме, ягни эртурл; фазаларынын токтары тен болмау жагдайлары кездесш турады. Трансформаторлардьщ симметриясыз жуктелуш желще б!р фазалы кабылдагыштар (электр пештер!, балкытып iiicipy трансформатор л ары, жарыктаыдыру курьи^ылары т.б.) болган кезде бакылауга болады. Токтардын симметриясьшын шект1 жагдайы симметриясыз (6ip жэне ем фазалы) кыска туйыктаулар болып табылзды.

2.5.1 Симметриясыз жуктелуд1 талдаудыц жалпы ед1стер1

Bip талдау симметриялык кураушылар 0Д1с1не непзделген. Симметриялык кураушыл'ар ;щк\ бойынша уш фазалы симметриясыз токтардьщ жуйес1н симметриялы ту'ра, Kepi жэне нелд?к peiriK кураушыларга ж1ктеуге болады (2.5.1-сурет).

(2.5.1)

Kepi ретпк векторлар жуйесщде 1_аг, hi жэне 1_с2 фазалардыц алмасуы Kepi болады. Нелд1к ретак векторлар жуйеане тэн катынас I_ao⁼ho ~ho. Thicti турлещирулерд1 орындаганнан кей1Н Табатынымыз:

hl^=a hh

² / La2-

(2.5.2) (2.5.2)

(2.5.4)

Мундагы

/120°. 2 J24&

; _a²=J^J4tr; l+a+^O.

2.5.2 Орамалары Y/Уц схемасы бойынша жалганган трансформатордага 6ip фазалы кыск,а туйыкталу

perriK орама 6ipiHmi perriK орамага келт4ршген деп есептейм:з. Ек1нш1 ретпк токтардын жуйесш симметриялык кураушыларга ж!ктейм1з:

lab hb *cti Ia2—*e2—*c2; ho~ ho~LcO-Мон! бойынша 9p6ip жуйел!ктщ тогы I_cli-I_a2~I_ao=I_c/3=I^/3-Ke тен, себеб!

Вкшш'г ретт1к орамадагы тура, Kepi ретт!Л!К токтар сиякты токтар жуйелер! 6ipinmi ретпк орамада да бар, 6ipaK нелд^к реттшк токтардыц жуйелер) жок. Сонымен, Y/Y_H схемасы бойынша косылган трансформатордын 6ip фазалы кыска туйыкталган уш жумыс -mpTi6iHiti косындысы деп есептеуге болады, атап айтсак: тура жэне Kepi токтар жуйелершщ симметриялы eKi уш фазалы кыска туйыкталу мен екшип ретпк ора.мадагы 6ip фазалы токтын жумыс T9pri6i.

i_B=i/3i

а)

82

I_oi, h/ жэне 1_с! векторлары тура реттшж векторларыныц жуйес!н курады (2.5.1а-сурет), ягни оларды бер!лген векторлар жуйес! 1_Ф 1_Ь жэне 1,. сиякты фазалардын алмасуы бар.

а)

г)

2.5.1-сурет. Симметриясыз токтардьщ жуйесш симметриялы кураушыларт Ж1ктеу

а) бipiншi реток орама; б) екший ретт1к орама 2.5.3-сурет. Симметриялык кураушылардьщ векторлык диаграммалары

72

73

Ia I? A

-.5.7- сурет. Eip фазалы туйыкталу ережедеп кернеулердщ векторлык диаграммасы

Т ура жене Kepi токтардьщ жуйелер! уш фазалы жуйелерд! курады, ал олардын 6ipmini жене екшш! регпк МДХ-тер! 6ipin 6ipi тецгеред!. Ею у^ш фазалы жуйенщ орынбасу схемасы б1рдей, ал кедерплер1 кыска туйыкталу кедерпс1 не 2^2^7^2 тен. болады (2.5.4-сурст).

. реттшк

2.5.2-сурет. Жуйе У/У_н-12-деп 6ip фазалы кыска туйыкталу

'ОРЕТ

К2

токтарынын жишп тура жене Kepi реттшк токтардын жишпндей болады жене барлык уш орамада фазалары бойьшша дэл келедц демек олар

2.5.5-сурет. Нелдж реттшж токтарыныц орынбасу схемасы

2.5.4-сурет. Тура жене Kepi

регплж токтары

орынбасу схемасы

еюнил perriK орамада 6ip багытта агады. Буган сэйкес фазалардын орамалары схема а -> х —> Ь -> у -> с -> z Т1збектей косылып и_Орет-ке тен 6ip фазалы ток кезтен шбекте Iopem'ha-hb-hc^i^I^TQ ток агады, сонымен

Olpre lOpt>m~ ^'оре/г/^Орет-

Орамалардан еткен ток 1₀ уш рет GipiHe 6ipi тен жэне фаза бойьшша тура келетш МАЖ-терд1 (Fopenrhpem^) тудырады. Осыган орай Ф^_т маганток агын агады. у\-//(^-терд1Н эрекет! трансформатордыц магнитт1к жуйес!не толык твуелдь Уш октамалы трансформаторларда Fopem барлык октамаларда 6ip жакда багытталгандыктан ep6ip жуп ок,тамалардьщ контурында багытталады да олар курган Sip фазалы агын Фо_рет трансформаторларда жармадан жармага май, ауа жэне бактьщ кабыргалары аркылы туйыкталады (2.5.6а-сурет). Бул' т1збект!н магниттж кедерпс! улкен болгандыктан Фо_рет аз болады. Kepicmme - топтын

а)

/ /

/%

X

X X

У

У

У

У

у

С

трансформаторда Ф_пркт октамалы аркылы туйыкталады, ягни непзл агьшныц жолымен журедК2.5.6б-сурет). Бул т1збектщ магнит-пк кедерпс! аз болгандыктан ф₀ непзп агын Ф^-мен шамалас болады. Агын Фо_ре,„ ЭЩ Еп_рет индукциялайды.

	п				^z ,_^	>
			X :	—i-		— ► —- • — •
			тх -
К '	L	j

2.5.6-сурет. Магнитик агындарыньщ жолы: ущ октамалы трансформаторда (а) жене тоитьщ трансформаторда (б)

Шарт бойьшша трансформатор шекЫз куатты желютен коре1а-енед1, ал сол себептен А,В жене С нуктелердщ потенциалдары туракты, трансформаторлардьщ жумыс ережес^не тэуелаз. ЭКД бейтарап нуктен! ырыстырады (0 нуктеден О нуктеге).

Сонымен, Ё_Орет кыска

туйыкталган фаза ^-нын кернеуш азайтады, ал калган ею фазаньщ кернеулер1н арэтырады. Фаза Л кыска туйыкталгандыктан, бул фазадагы ЭЩ-тър 6ip-6ipm

тенест1ред1, яши V _А+ Ё_ОргЛ1- j

В жоне С фазалары ЭКК-TepiHiH тендеулер!;

c~

74

75

Егер де орамалардыц активтш кедерплерш есептесек, онда А фазасы ушш

,=-1/3 L

ал Сондыктан

U а-

9p6ip ток сэйкес токтан 9(f--g» калатын ЭЩ-п курады. Контур Ь -с -z- Ъ кыска туйыкталганда б1р1нш! реток орамалардыц В мен С фазаларында U_B -U_c ~jIbiX^jt_B2X_K-jlaX^j 1_C2X_K= 0.

Бул тенд1кке I_BI, J_B2l I_a жэне I_a токтардын мэндерш койганнан кей!н

табатынымыз: t_k2 =I_B =I_C =~j ^{& c}.

zx

Сонгы тевдеуден 6ip фазалы кыска туйыкталу кезшдеп ток: 1$ =•

2.5.3 Орамалары Y/Y схемасы бойынша жалганган трансформатордагы ею фазалы кыска туйыкталу

Ь мен с фазасы кыска туйыкталган, ал а фазасы ажыратылган болсын дел1к. Бул жагдайда 1_о=0, 4=- /_с. Нел нуктеа сыртка шыгарылмагандыктан ток жуйеа тек тура жэне Kepi жуйелшктерге, ал нел жуйел1П h_pem =0, ягни У_а+Д+У_с=й.

Буган сэйкес Фо_ре,п~0, Ещ^.^-0, сондыктан бейтарап (нел) нуктес! трансформатор жуктелген кезде взш1ц орнынан ыгыспайды.

BipiHmi реттш орамада екшш! perriK орамадагыдай сол eKi токтын жуйелер! бар, сондыктан келтфшгентрансформаторда /^^Ожэне /§= -1с,.

2.э.8-сурет. Жуйе }7У-72-деп eKi фазалы

Кыска туйыкталу кедерпсшщ активт! R% курастырушысьщ (Хк.-га Караганда ете аз болгандыктан) есепке алмаймыз. Онда 1_В тогы 0_Вс кернеуше Караганда 90°-ка ыгысады.

Симметриясыз токтар жуйесш (1_в= - IJ тура /,,/, }_В!, 1а жэне J_A2, /щ, /а симметриялы токтар жуйелер1не ж4ктейм!3.

Аральтк турлещпрулерд! келт1рмей-ак, сонгы нетижен! жазайык:

.я . п ■ . .я . ,ж

4з

В1 =

2.5.4 Орамалар Y/Y_H схемасы бойынша жалганган трансформатордын. симметриясыз жуктелу!

Егер де трансформатор Y/Y_H схемасы бойынша жалганган болса, онда кейб!р тутьшушылар, мысалы, электр козгалткыштары, желш1к кернеуде, ал чурмыстык тутыныштар {электр шамдар, телевизорлар, Kip жуу машиналар т.б.)- 6ip фазалы кернеуде жумыс ктейдд. Егер жуктеме б1ркелк1 емес болса, онда токтардьщ симметриясыз жуйес! бурынгыдай уш жуйелжке жйстёдед!. Егер eKiHmi ретт1к ораманьщ эрб!р фазасында нелд1к реттшж тогы /_Орт онда бейтарап ©тшпште

2.5.9-сурет. Орамалары Y/Y_H схемасы бойынша жалганган симметриясыз жуктелу!

Ток Ig_pem- l/3IffQM болсын деп есептейж. Жуктеме таза активть Бейтараптаманьщ ыгысуы мына катынаспен аныкталады:

^Е

U

ФНОМ

■ОРЕТ У ФНОМ

алсак, онда

o_pem

U

Егер Z

ФНОМ

ФНОМ

76

77

Екшш! ретпк ораманьщ нактылы тогьшан бейтарап торы 25%-ке артык болуына руксат етшмейдь

2.5.5 Нелдж реттшк кедерпш аныктау

Уш октамалы трансформатордын Z_Opem кедерпсш табу ушш 6ip орамасын Т1збектеп косып, ал екшпп орамасын ажыратып кою керек (2.5.10-сурет). Кернеу Voo, куат Р_По жене ток /да-дарды елшеп алганнаи кейш, табамыз:

^гоо , у

' • ^Л ОРЕТ

00 ~ _т ' ^КОРЕТ

oo

активт1к

₇ 2 _р2

'-ОРЕТ ^ЛОР£Т

■2 00

l

Тэж^рибе аркылы белгип: кедерпн1ц индуктивт1к кураушысынаы Ropkt элде кайда улкен, сол себептен Zopet£ Хорет>

ОА

2.5.10-сурет. Трансформатордыц нелдж ретплж кедерпс!н табу уш^н жиналатын схема

2.6 Трансформатор дары втпел! процестер

Трансформатордык жумыс Tepri6i взгерген кезде калыптаскан куй1нен ек!нш1 калыптаск,аи куйте ауысуы болады.

. Трансформатордыч жобалау кез!нде онын аук^мы, жумыс ютейтш жагдайлары жоне к,органьга талаптары отпел! гфоцестерд! ескермеи дурыс алына адмайды.

Трансформаторды жел1ге коскан кездеп жоне екшш! регпк ораманьщ кыскыштарындагы кыска туйыкталу кез1ндеп втпел1 процестерд! карайык-

2.6.1 Трансформаторды жел!!^ косу

BiptHuiifliK ораманы t=0 уакыт сэпнде Ui=U_!mCos(cot+ у) фазалык кернеуге косайык.

Трансформатор Т1збег1ндег! кубылыстар сызыксыз дифференциалды тендеумен суреттелед!:

d0

(2.6.1)

мундагы

' dt ~^b'^х' i_n - етпел! бос жур{с торы;

болатын взара

Фо=/0о)-1г, тогына сызьщсыз тэуелд1л1кте индукцияныц магнитак агыны. TOFbiH Ф_п магниттж агыны аркылы сызыктык тэуелд!л1к рет;_Нде

жуыктап ернектеуге болады,

о в^-

W ,

деп корсету

аркылы.

Бул

тендеуд! болады

^Ф ^^

dt L_Q W,

Туракты коэффициенттер! бар сызыктьщ дифференциалды тендеуд1н шеш!м1н ек!

жагдайда (2.6.1) бы лай суреттеуге

^R

ЯГНИ

2.6.1-сурет. Бос жур1с кезшде трансформаторды желгге косу схемасы

кураушыньщ косьпгды рет^нде корсетуге болады

(2.6.3)

ф=ф + ф

■еркш кураушысы, б1ртект1 тендеудщ жалпы йФ

Ф =■€■

е

+ а₀Ф_е =0,

dt

мундары ao=-R(/Lo- сипаттамалык тендеудщ туб!р!.

Магниттш агынньщ ыктиярсыз (еркшаз) кураун!ысы

Ф_ы*Ф^п(ф& Щ,

мундагы 0_nr^iJ°^i-

Туракты С бастапкы шарттар аркылы аньщталады. Егер де Фщд^О болса, онда f=0 кезде магнигак етк!зг1штеп агын нвлге тен., ягни с + <P_mSm(cot+ ц/)= 0, будан с ^-ФЛт(аЛ-\ ц/), ал

Ф =<P_mSm(ojt - у) -Ф_т5ту/е~^а°*. (2.6.4)

Трансформатордыц жел1ге косылуыныд ец колайсыз сет! у/=-п/2 болган кезде, hfhh Ui~0 сэт!не сэйкес келед1.

Бул жагдайда агыннын ершн кураушысынын бастапкы мэш ыктиярсыз а?ынныц ф_т амшштудасына тец. Жарты периодтан кей!н магнитик втюзг!щтег1 Магнитт1к агын максималды Ф_та1^2 Ф_т менше жетед! (2.6.2-сурет). Бос журю 1_ОН номинал тоща Караганда аз болса да, трансформатордыц жел1ге косылу тогыныц максимал мэн! i_omax номинал жуктеме тогыныц амплитудасынан улкен болады,

'оmax -

оном •

78

79

и

_I

2.6.2-сурет. Трансформатордьщ жел!ге коскан кезде магнитик атыннын жэне магниттеунп токтьщ O3repicxepi

2.6.2 Екшпи регпк ораманьщ кыскыштарындагы кыска туйыкталу

О tb^O f t 1

_}

-Ui

втпел1 процесс кыска туйьжталган трансформатордьщ орынбасу схемасы бойынша зерттеуге болады.

i	/	1ы
f	V	s		\	Л \		cot —♦-
		\ //	/
4/ тс/2+фк,					V
	I	xy			\	j

2.6.3-сурет. К^ска туйыкталу кезшдеп

орынбасу схемасы а)жонс ток пен кернеу

кисыктарыньвд G3repicTepi б)

Бул схемадаш етпел! процсстер туракты коэффициента. сызыктык, дифференциалды тендеумен ернектеледд

Rti_ki*&£fe4p. (2-6.5)

-a^

Бул тендеудщ

EpKin к,ураушысы i_ie-ce ^A , мундагы с^=

Ыктиярсыз кураушысы /_/ы=^ _mCoifuX+1/-Токтыц амплитудасымен фазасы

80

im

Рк =

coL

* £ ■"" F '=^

Туракты С бастапкы шарттар аркылы анык,талады.

^li(t=o) ^l будан С =-1 к ал втпел1 ток

(2.6.6)

Процесс басталып Р=1/а_к уакыт еткеннен кешн ерк^н кураушы е есе азаяды, ал /=3/а^уакыттаи еткеннен кейш ол е^=20 есе азаяды да, процест! euiri деп санауга болады.

Вшу уакыттыц турактысы T = l/cti(=0,QJ-0,02 с.

откенде жетед; t_imax -Llmax_ __ * fan

К,Ь1ска туйыкталу кез!нде бул процесс Wzxp^ немесе ¥=<рх±п сэт!нде басталса, ондз ен колайсыз жагдай туады, Бул жардайда ерюн кураушынын бастапкы мэн! ыктиярсыз кураушысыньщ амплитудасына тен; болады,. ягал орамадагы токтар максимал мэн1не процесс басталганнан кей1н жарты период

* "*

)•

токтьщ номинал ережедеп токка

421

1

катынасы

1Н ^J 1Н

Кушт1К трансформаторларда кыска туйыкталу кез!нде токтьщ -кежетед!.

it

Орамаларда карама-карсы агатын токтардын взара эрекеттесугнен туатьш электрмагни гт1к куштер ораманьщ орамдарын кысады, ал сырткы ораманьщ орамдарын керед). Кыска туйыкталу кез!нде электрмагнипж куштер (токтардьщ квадратына пропорционал болады) 225-625 есе есед! де, орамаларды механикалык бул1нуге алып келу1 мумкзн.

Кыска туйыкталу токтарыньщ жылулык acepi де ете Kayind, ойткен! электрл^к шыгындар (оларда токтардьщ квадратына пропорционш! болады) кеп есе есед! де, орамалардьщ температурасын курт езгертед1.

Орамалардары токтьщ тыгыздыгы J курт ecin 20-40 А/мм² -ка жет-ед!. Кыска туйыкталу алдында орамалардьщ шект! узак мерз1мд1 руксат ет1лет1Н температурасы 250°-к,а жетет!н уакыт Гд-аны табуга болады.

I

Бул уакыт мына формула бойынша табылады

Эдетте релел!к корраныс -фансформаторды желщен бул уакыттан ерте ажырататын болгандыктан транс форматор дын орамаларыныд температурасы мэнше жет1п улгермейд!.

81

Эдебиеттер TfoiMi

1. Тапсырыс^агасы 166 тенге

   Копылов И.П. Электрические машины.-М.: Высшая школа, Логос, 2000.-607 с.

2. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хворостов B.C. Электрические машины, 4.1,2. - М. : Высшая школа, 1987.

3. Кацман М.М. Электрические машины.-М.: Высшая школа, 2002.-464 с.

4. Вольдек А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978.- 832 с.

5. Костенко МП., Пиотровский Л,М. Электрические машины. Ч.1.- Л.:Энергия, 1972.- 544 с.

6. Петров Г.Н. Электрические машины. Ч.Г. - М.:Госэнергоатомиздат, 1974.-240 с.

7. Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам.-М.: Высшая школа, 1983.-215 с.

8. Иван о в-Смоленский А.В. Электрические машины. - М. : Энергия, 1980.- 986 с.

9. Важнов А.И. Электрические машины. - Л. : Энергия, 1969.- 840 с.