- •Вопрос4.
- •Схемы замещения двухобмоточного трансформатора, физическое толкование ее параметров.
- •Вопрос5.
- •Векторные и энергетические диаграммы трансформатора.
- •Регулирование напряжения трансформатора.
- •Параллельная работа трансформаторов.
- •Физические условие работы трансформатора при несимметричной нагрузке, роль схем обмоток и роль конструкции магнитопровода.
- •Трехобмоточные трансформаторы.
- •Автотрансформаторы, схемы включения обмоток, энергетическая эффективность.
- •16. Устройство и принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя.
- •17. Характеристики синхронного генератора. Внешние характеристики
- •Рабочие характеристики (рис 6.47)
- •18. Гашение магнитного поля синхронной машины.
- •19. Физическая трактовка индуктивных сопротивлений синхронной машины
- •20. Включение синхронного генератора на параллельную работу
- •21. Синхронные компенсаторы
- •Синхронные компенсаторы
- •22. Устройство и принцип действия машины постоянного токаОбласти применения машин постоянного тока
- •23. Генераторы постоянного тока: основные характеристики, эксплуатационные свойства
- •Самовозбуждение гпт
Физические условие работы трансформатора при несимметричной нагрузке, роль схем обмоток и роль конструкции магнитопровода.
Несимметричные режимы имеют место при авариях — одно- и двухфазном коротких замыканиях. При несимметричных режимах может наступить режим перевозбуждения трансформатора или автотрансформатора, когда индукция в магнитопроводе превышает номинальную индук-цию холостого хода. Действующие стандарты допускают 10%-ное превышение номинального напряжения. Для исследования несимметричных режимов применяется метод симметричных составляющих.
(122)
где
1+а+а2 = 0.
Токи нулевой последовательности имеют ту же частоту, что и токи прямой и обратной последовательностей, и совпадают по фазе во всех трех обмотках. Токи нулевой последовательности могут замыкаться в обмотках,соединенных в треугольник и в звезду с нулевым проводом. В нулевом проводе протекает ток
. (125)
Токи нулевой последовательности создают потоки нулевой последовательности, которые совпадают по фазе. Потоки и токи нулевой последовательности аналогичны потокам и токам 3-й гармоники и отличаются частотой и «происхождением». Потоки и токи 3-й гармоники появляются в трансформаторе из-за насыщения, а потоки и токи нулевой последовательности возникают из-за несимметрии нагрузки в трансформаторах, выполненных в конструктивном отношении симметричными. В общем случае напряжения и токи нулевой последовательности (как и обратной) возникают в несимметричных трансформаторах при симметричной нагрузке и в симметричных трансформаторах при несимметричной нагрузке. ,
Как и в схемах замещения для прямой и обратной последовательностей, активные и индуктивные сопротивления относятся к одной фазе. Активные сопротивления схемы замещения определяются по показанию ваттметра:
. (127)
Полное сопротивление определяется по показаниям амперметра и вольтметра. Для рис. 83, а .
В трехстержневом трансформаторе x0соизмеримо сr0, а в трехфазной группе однофазных трансформаторовx0 ≈ x 12. При соединении обмотокY/Y0(рис. 84) токи нулевой последовательности протекают только во вторичной обмотке и не уравновешиваются токами в первичной обмотке. В трансформаторе возникает поле, созданное МДС токов нулевой последовательности. Из (2.125)
. (128)
Токи нулевой последовательности в схемеY/Y0смещают геометрическую нейтраль из центра тяжести треугольника линейныхнапряжений, где была нейтраль при симметричной нагрузке (рис. 85). Смещение нейтрали приводит к искажению звезды фазных напряжений, что неблагоприятно сказывается на потерях в трансфор маторе и искажает напряжение у потребителя.
При соединении обмоток трансформатора Δ/Y0токи нулевой последовательности протекают как в первичной, так и во вторичной обмотке. Как токи нагрузки в обычной схеме, так и токи нулевой последовательности в схеме Δ/Y0компенсируют друг друга и не создают потока в трансформаторе. Поэтому в схеме Δ/Y0отсутствует смещение нейтрали. Схема соединения Δ/Y0применяется там, где ожидается несимметричная нагрузка.
В высоковольтных трансформаторах желательно применять соединение обмоток в звезду, так как при этом фазные напряжения, на которые рассчитывается изоляция обмоток трансформатора, в меньше, чем при соединении в треугольник. В трехобмоточных трансформаторах широко применяется соединениеY/Y0/Δ. Обмотка, соединенная в треугольник, обычно рассчитывается на часть мощности обмоток, соединенных в звезду. В этом случае ее называют компенсационнообмоткой.Прине
симметрии нагрузки токи нулевой последовательности протекают в компенсационной обмотке и в обмотке, соединенной по схемеY0, и поток нулевой последовательности в трансформаторе отсутствует.
Если в трансформаторе имеются два или несколько контуров, в которых могут протекать либо токи нагрузки, либо токи высших гармоник, либо токи нулевой последовательности, вызванные несимметрией нагрузки, то при этом токи компенсируют друг друга и поток от этих токов в трансформаторе отсутствует.