Трехстержневых трансформаторов

Рассмотрим холостой ход трехфазных -трансформаторов при соединении обмоток У/У • В этоц случае и в групповых, и в трехстержневых трансформаторах третьи гармонические -токи холостого хода во всех трех фазах трансформатора равны между собой и направлены либо одновременно к нейтральной точке либо от нее, и для третьих гармонических тока холостого хода нет путей, по которым они могли бы замыкаться. Поэтому в трехфазных трансформаторах, соединенных звездой, третьи гармонические тока l^j холостого хода отсутствуют. Это обстоятельство можно представить как наложение на основную составляющую тока холостого хода t~t>& обратной третьей гармонической - 6„, . Последняя создает в сердечнике трансформатора магнитный поток третьей гармонической - Ф_з » который накладывается на магнитный поток оснооной составляющей *?^ . В результате кривая результирующего магнитного потока становится уплощенной или даае седлообразной ( 2.7 - на нем поток есть поток, создаваемый тоном <-0j ).

Если в схему прямой и обратной последовательностей входят сопротивления всех элементов сети как для случая трехфазного к. з., то в схеме нулевой последовательности сопротивления сети и источников до питающего трансформатора отсутствуют. И, таким образом, началом схемы нулевой последовательности служит сопротивление трансформатора, питающего шины низкого напряжения. В нормальном режиме в трехстержневых трансформаторах с соединением обмоток звез-зда — звезда с нулем сопротивление намагничивающего шунта х^0 прямой последовательности очень велико, однако при однофазных коротких замыканиях значение х 0 существенно снижается и, несмотря на отсутствие контура (не имеется обмотки, соединенной в треугольник) для токов, размагничивающих потоки нулевой последовательности, пренебречь током холостого хода уже нельзя.

пых трехстержневых трансформаторах одна из обмоток соединяется треугольником.

где ЕА, Ев и Е'С — э. д. с. соответствующих фаз. Соединение обмоток но схеме Y/Y применяется только в трехстержневых трансформаторах (см. § 2-4, 6), в которых ФА + Фв + + Фс ж 0 и, следовательно, ЕА + + Ев + ЕС « 0.

Иначе обстоит дело в трехстержневых трансформаторах, в которых магнитные цепи фаз связаны между собой. Третьи гармонические потока во всех трех фазах, так же как и токи, совпадают во времени; эю Значит^ что третьи гармонические Потока в каждый момент вре-

Соединение обмоток по схеме У/У применяется, как правило, только в трехстержневых трансформаторах (см. § 2.2), в которых Фл + Фв + Фс = 0, и, следовательно, сумма индуцируемых этими потоками ЭДС должна быть также равна нулю:

В трехстержневых трансформаторах поток нулевой последовательности Ф0п относительно мал, поскольку замыкается от одного ярма к другому через воздух или трансформаторное масло, а также через различные крепежные детали и стенки кожуха или бака трансформатора. Замыкание потока Фоп через крепежные детали и стенки кожуха или бака трансформатора вызывает в них дополнительные потери на вихревые токи. В этом отношении поток нулевой последовательности Фоп аналогичен потоку третьей гармонической Фз, возникающему вследствие насыщения магнитной системы трехфазного трансформатора (см. § 2.3). Но между ними есть и существенная разница, заключающаяся в следующем: 1) поток Фз практически имеет одно и то же значение как при холостом ходе, так и при нагрузке, в то время как поток Фоп зависит от нагрузки трансформатора; 2) поток Фз пульсирует с тройной частотой сети, а поток Фоп имеет частоту сети; 3) поток Фз искажает форму фазных ЭДС

В трехстержневых трансформаторах

В трехстержневых трансформаторах с соединением обмоток У/Ун фазные напряжения искажаются меньше, чем в трехфазной группе и трехфазных броневом и бронестержневом трансформа-

Таким образом, в трехфазных трансформаторах с соединением Y/Y возникают неблагоприятные явления: искажения кривых фазных напряжений, а в трехстержневых трансформаторах также добавочные потери от вихревых токов.

Иные условия имеют место в трехфазных трехстержневых трансформаторах, где магнитные потоки нулевой последовательности вынуждены замыкаться через изолирующую среду и кожух трансформатора. Для проведения магнитного потока по пути со столь высоким магнитным сопротивлением необходим достаточно большой ток намагничивания; следовательно, реактивность хц0 у трансформатора такого типа значительно меньше, чем. * Обозначение Yo указывает, что нейтраль звезды заземлена:

Таким образом, в трехфазных трансформаторах с соединением Y/Y возникают неблагоприятные явления: искажения кривых фазных напряжений, а в трехстержневых трансформаторах также добавочные потери от вихревых токов.

основном зависит от схемы соединения и конструкций магнитопровода питающего трансформатора, причем это касается, главным образом, индуктивной составляющей полного сопротивления. Влияние активного сопротивления невелико и им с достаточной для практических расчетов точностью можно пренебречь. Индуктивное сопротивление нулевой последовательности трансформатора с соединением обмоток треугольник — звезда с нулем принимается равным его индуктивному сопротивлению прямой последовательности, т. е. хй = х\. Для трехфазных трехстержневых трансформаторов с соединением обмоток звезда — звезда с нулем сопротивление нулевой последовательности определяется сопротивлением намагничивающего шунта х^0, величина -которого зависит от конструкции трансформатора.

Таким образом, обмотки трехстержневых трансформаторов лучше

У трехфазных трехстержневых трансформаторов

Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов со стороны обмотки, соединенной в звезду с заземленной нейтралью, зависит от схемы соединения других обмоток и от наличия в цепях этих обмоток контуров для прохождения токов нулевой последовательности ( 6.21). Показанное на схемах 6.21, а—в сопротивление *цо зависит от конструкции трансформатора. У однофазных и трехфазных четырех- и пятистержневых трансформаторов х^о=оо; у трехфазных трехстержневых трансформаторов хм,о=(0,3—1)ящ, однако в расчетах токов КЗ обычно полагают, ЧТО ЛГцО->°°.

Расчет сопротивления ZOHOM для трехстержневых трансформаторов затруднителен, так как поле нулевой последовательности имеет сложную картину, различную для масляных и сухих транс-

Демодуляторы 19, 20 и 21, преобразующие усиленный сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока, необходимый для управления поляризованными реле рулевых машинок, состоят из трехстержневых трансформаторов и выпрямителей.

У трехстержневых трансформаторов с соединением обмоток Y/Y0 искажение системы фазных напряжений при наличии токов нулевой последовательности меньше, так как ZMO < ZM. В СССР такие трансформаторы строятся мощностью до 6000 кВ-А.-При этом, согласно ГССТ 11677—75, требуется, чтобы ток в нулевом проводе не превышал 25% номинального тока. Тогда ток нулевой последовательности не будет превосходить 25 : 3 = 8,3% номинального тока.

Для группы трех однофазных трансформаторов и трехфазного с четырьмя или пятью магнитопроводами ток намагничивания очень мал и jCjto = °o. Для трехфазных трехстержневых трансформаторов *fto*E[ = 0.3... 1. Но, учитывая, что сопротивления рассеяния обмоток значительно меньше xil0, можно считать, что хм0 = со и в этом случае. При соединении обмоток по схеме Y/Д ( 5.7, б) ЭДС нулевой последовательности трансформатора полностью расходуется на проведение тока через реактивность рассеяния обмотки, соединенной треугольником, так как этот ток не выходит за его пределы. Поэтому в схеме замещения закорачивают ветвь с х„, это означает, что в этой ветви заканчивается путь тока нулевой последовательности.

Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов со стороны обмотки, соединенной в звезду с заземленной нейтралью, зависит от схемы соединения других обмоток и от наличия в цепях этих обмоток контуров для прохождения токов нулевой последовательности ( 6.21). Показанное на схемах 6.21, а—в сопротивление йгдо зависит от конструкции трансформатора. У однофазных и трехфазных четырех- и пятистержневых трансформаторов А'(г0=°о; у трехфазных трехстержневых трансформаторов *м.о=(0,3—1)Хць однако в расчетах токов КЗ обычно полагают, ЧТО ЛГц.О-»-°°.

4. Заземление нейтрали первичной обмотки трехфазного трех-стержневого трансформатора при замыкании фазы на землю в системе с изолированной нейтралью привело бы к перегреву и выходу из строя трансформатора, поэтому нейтраль первичной обмотки у трехфазных трехстержневых трансформаторов не выводится на крышку и не заземляется.

При использовании в схемах электроустановок для цепей измерений и защиты трехфазных трехстержневых трансформаторов напряжения первичная обмотка фаз выбирается по фазному напряжению, но нейтральная точка не выводится и не заземляется. Если заземлять нейтраль, то при замыкании фазы на землю в стальных стержнях магнитопровода появились бы совпадающие по фазе магнитные потоки нулевой последовательности, которые замыкались бы через кожух, стяжные болты, воздух и другие пути с большим магнитным сопротивлением, что привело бы к снижению точности измерений, перегреву конструкции трансформатора и выходу его из строя.