реферат. НЕСИММЕТРИЯ. Реферат выпускная
 Скачать 0.81 Mb.
|
Изменение схемы обмоток распределительного трансформатораВ соответствии с ГОСТ 11677-85 [12] силовые трансформаторы 10(6)/0,4 кВ изготавливаются со схемами «звезда-звезда», «треугольник – звезда» и «звезда – зигзаг». Данные схемы характеризуются различными реакциями на работу в несимметричном режиме. Сопротивления прямой последовательности трансформаторов для всех схем соединения обмоток определяются как: 𝑅1 𝑃кз  н = 3𝐼2 ; 𝑋1  1 = √𝑍2 − 𝑅2; 𝑍 = 𝑈к ∙ 𝑈2 н  . (3.1) 100𝑆н Тогда можно сказать, что сопротивления зависят от 𝑃кз и 𝑈к, однако если обратиться к каталогам, то можно убедиться, что эти величины почти не изменяются от схем соединения, а значит и сопротивление прямой последовательности от них не зависит. В отличии от сопротивлений прямой последовательности значения сопротивлений нулевой последовательности отличаются друг от друга в зависимости от схемы соединения обмоток. Рассмотрим несимметричный режим работы трансформаторов с различными схемами соединения. «Звезда-звездаснулем» Наиболее распространённым в сетях 0,4/10 кВ является трансформатор, имеющий схему соединения «звезда-звезда с нулем», так как они дешевые в изготовлении. Однако они совсем неэкономичны при несимметрии нагрузок. В обмотке, соединенной в звезду без нулевой точки, протекание токов нулевой последовательности не имеет места, поэтому в режиме несимметрии токи этой последовательности протекают во вторичной обмотке. Согласно рисунку 3.1 магнитные потоки нулевой последовательности замыкаются через бак трансформатора выходя за пределы сердечников, что ухудшает охлаждение и определяет значительное сопротивление нулевой последовательности, то есть: 𝑅0 ≫ 𝑅1 и 𝑋0 ≫ 𝑋1 . Также стоит отметит, что сопротивление нулевой последовательности такого трансформатора не поддаются расчету, так как оно зависит от конкретной конструкции трансформатора. Измерить такое сопротивление можно только экспериментально, что делает предприятие-изготовитель по просьбе заказчиков согласно ГОСТ 3484.1-88 [13].  Рисунок 3.1 – Направление «нулевых» токов и магнитных потоков при схеме соединения Y/Yн Для устранения несимметрии в трансформаторах с такой схемой соединения применяется встраиваемое симметрирующее устройство, которое представляет собой обмотку, наложенную в виде бандажа поверх обмоток ВН трансформатора (рисунок 3.2). Обмотка СУ рассчитана на нагрузку равную полной номинальной однофазно, то есть на протекание по ней номинального тока. Согласно [14] данное устройство имеет высокую эффективность.  Рисунок 3.2 – Трехфазный трансформатор с симметрирующим устройством  Рисунок 3.3 – Схема соединения трансформатора Y/Yн с обмоткой симметрирующего устройства На рисунках 3.2; 3.3 можно видеть: 1 – трехстержневой магнитопровод; 2,3 – обмотки ВН и НН; 4 – компенсационная обмотка; 5 – подключаемый к нейтрали конец компенсационной обмотки; 6 – выводящийся конец компенсационной обмотки. Принцип действия, включенного в рассечку нулевого провода СУ заключается в том, что при искажении симметрии нагрузки и появлении в рабочих обмотках токов нулевой последовательности, создающих в сердечнике МДС нулевой последовательности, компенсируются направленными встречно потоками нулевой последовательности создаваемых протеканием тока через СУ. «Треугольник–звездаснулём» Теперь рассмотрим трансформатор со схемой «треугольник – звезда с нулем», в которых токи всех последовательностей протекают и в первичной, и вторичной обмотках. При этом в первичной обмотке токи нулевой последовательности замыкаются внутри «треугольника» и в сеть не попадают, а намагничивающие силы, создаваемые протеканием в первичной и вторичной обмотке токов нулевой последовательности почти полностью компенсируются, что обуславливает малую величину реактивных сопротивлений. В таком трансформаторе сопротивление нулевой последовательности можно принять как 𝑅0 = 𝑅1 и 𝑋0 = 𝑋1 . Протекание токов нулевой последовательности и направление намагничивающих сил показано на рисунке 3.4.  Рисунок 3.4 – Направление «нулевых» токов и магнитных потоков при схеме соединения 𝗈/Yн «Звезда–зигзагснулем» В свою очередь в трансформаторах со схемой «звезда – зигзаг с нулем» в несимметричном режиме протекание токов нулевой последовательности имеет место только во вторичной обмотке. Особенностью такой схемы является в том, что протекание этих токов не создают «нулевой» магнитный поток. Эта особенность обуславливается тем, что на стержнях расположены по две вторично полуобмотки разных фаз, за счет чего создаваемые токами нулевой последовательности намагничивающие силы направлены встречно, что обеспечивает их взаимную компенсацию, как показано на рисунке 3.5. Сопротивление нулевой последовательности таких трансформаторах имеют значения меньше сопротивления прямой последовательности, т.е.: 𝑅0 < 𝑅1 и 𝑋0 < 𝑋1.  Рисунок 3.5 – Направление «нулевых» токов и магнитных потоков при схеме соединения Y/Zн Подводя итог можно сказать, что наиболее эффективным является использование трансформаторы с обмотками «звезда – зигзаг с нулем», а при использовании схем «звезда–звезда с нулем» для уменьшения несимметрии необходимо использовать СУ в нулевом проводе. |