- •Раздел 2. Трансформаторы
- •1.1Назначение и области применения трансформаторов
- •1.2Принцип действия трансформатора
- •Двухобмоточного трансформатора
- •1.3Конструктивное устройство 1-фазного трансформатора
- •Конструкции магнитопроводов
- •Основные типы 1-фазных трансформаторов: а) стержневого типа; б) броневого типа
- •А) цилиндрическая однослойная; б) цилиндрическая многослойная; в) катушечная многослойная; г)винтовая.
- •Р ис. 2.4. Поперечное сечение стержня (а) и ярма (б)
- •На рисунке: 1 – стержень; 2 – обмотка; 3 – изоляционный цилиндр;
- •1.4Режим холостого хода 1–фазного трансформатора
- •Напряжения, эдс и магнитного потока
- •Ток холостого хода идеального трансформатора
- •Холостой ход реального трансформатора
- •Режим холостого хода
- •Трансформатора, режим холостого хода
- •1.5 Работа 1-фазного трансформатора при нагрузке
- •Уравнения напряжений трансформатора
- •Приведение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки
- •Уравнения токов и напряжений приведённого трансформатора
- •Векторная диаграмма приведённого трансформатора
- •1.6Режим короткого замыкания трансформатора
- •При коротком замыкании
- •Трансформатора при коротком замыкании
- •1.7Изменение вторичного напряжения трансформатора Изменение вторичного напряжения
- •Внешняя характеристика трансформатора
- •2.8. 2.8. Потери и кпд трансформатора
- •1.8Трёхфазные трансформаторы Магнитные системы трёхфазных трансформаторов
- •Векторная диаграмма напряжений
- •Векторная диаграмма напряжений
- •Группы соединения обмоток
- •Особенности режима холостого хода трёхфазных трансформаторов или явления, возникающие при намагничивании трёхфазных трансформаторов
- •Гармоник тока холостого хода
- •Холостого хода
- •2.10. Несимметричная нагрузка трёхфазных трансформаторов
- •Метод симметричных составляющих
- •Сопротивление трансформатора для токов прямой и обратной последовательности
- •Обратной последовательности
- •Токи и потоки нулевой последовательности
- •Последовательности
- •Схемы замещения трансформатора для токов нулевой последовательности
- •Последовательности
- •Нулевой последовательности
- •Последовательности
- •Нулевой последовательности
- •Для токов нулевой последовательности
- •Нулевой последовательности
- •Для токов нулевой последовательности
- •Несимметричный режим работы при наличии токов нулевой последовательности
- •Несимметричные режимы работы при отсутствии токов нулевой последовательности
- •1.9Параллельная работа трансформаторов
- •1.10Специальные типы трансформаторов
- •Трансформатора
- •Трёхобмоточные трансформаторы
Рис. 2.60. Схема Y0/
для токов нулевой
Последовательности
Тогда схема замещения трансформатора для токов нулевой последовательности на рис. 2.61.
Рис. 2.61. Схема замещения (Y0/ ) для токов
Нулевой последовательности
Учитывая, что
,
то намагничивающим контуром можно
пренебречь, и тогда схема замещения
преобразуется (рис.1.62).
Рис. 2.62. Упрощённая схема
замещения (Y0/
)
Для токов нулевой последовательности
Сопротивление трансформатора для токов нулевой последовательности:
(2.122)
Схема соединения Y/Y0 (рис. 2.63)
Рис. 2.63. Схема Y0/ для токов нулевой последовательности
Тогда схема замещения трансформатора для токов нулевой последовательности на рис. 2.64.
Рис. 2.64. Схема замещенияY/Y0 для токов
Нулевой последовательности
П
оскольку
токи нулевой последовательности по
схеме «звезда» без нулевого провода
протекать не могут, т.е. первичная обмотка
разомкнута для токов нулевой
последовательности, то схему замещения
можно изобразить следующим образом
(рис. 2.65).
Рис. 2.65. Схема замещения Y/ Y0
Для токов нулевой последовательности
Тогда сопротивление трансформатора для токов нулевой последовательности:
(2.123)
Следовательно,
в этих схемах достигает значительных
величин.
Несимметричный режим работы при наличии токов нулевой последовательности
Рассмотрим для схемы соединения Y/Y0.Тогда, как было показано ранее,
(2.124)
Токи нулевой последовательности протекают только по вторичной обмотке и являются чисто намагничивающими, т.к. они не уравновешиваются токами нулевой последовательности в первичной обмотке. Токи нулевой последовательности создают поток нулевой последовательности, частоты f1 , который индуцирует в обеих обмотках ЭДС нулевой последовательности:
ЭДС нулевой последовательности суммируется с ЭДС прямой последовательности, в результате чего фазные ЭДС будут:
(2.125)
Если пренебречь падением напряжения в обмотке, то фазные напряжения:
(2.126)
На векторной диаграмме видно искажение системы фазных напряжений (рис. 2.66).
Рис. 2.66. Векторная диаграмма
Диаграмма вторичных напряжений будет иметь аналогичный вид. Направление и величина вектора ЭДС нулевой последовательности зависит от фазы токов нулевой последовательности и определяется условиями нагрузки. На величину линейных напряжений ЭДС нулевой последовательности не влияет, т.к. в разности фазных напряжений нулевые составляющие исчезают.
Таким образом, в трёхфазной трансформаторной группе, броневых и бронестержневых трансформаторах с соединением Y/Y0 искажение системы фазных напряжений бывает уже при незначительных токах нулевой последовательности. В таких типах трансформаторов соединение Y/Y0 не применяют, или же выполняется дополнительная третичная обмотка, которая соединяется в треугольник, предназначенная для уравновешения токов нулевой последовательности. Её концы наружу не выводятся.
В стержневых с
соединением Y/Y0
искажение системы фазных напряжений
меньше, т. к.
.
В трансформаторах такого типа соединение
Y/Y0
применяют до мощности
,
при этом ток в нулевом проводе
.
