И принять, что

Z_ПрП=Z_об.П=Z₁+Z₂^’=Z_к, (7.7)

Параметры Z₁ , Z₂^’ , Z₀ , Z_к – параметры прямой и обратной последовательностей, определяются по известным опытам х.х. и к.з.

Рисунок 7.4б –Упрощенная схема

7.3 Схема замещения трансформатора для токов нулевой последовательности Токи нулевой последовательности появляются у трансформаторов с обмотками, соединенными по схеме звезда с нулем или треугольник.

Так как токи нулевой последовательности совпадают по фазе, равны и проходят одновременно по всем фазам, то сопротивление нулевой последовательности трансформатора определяется сопротивлением всех фаз трансформатора. Измеряется это сопротивление следующим образом.

Рисунок 7.5

Определяются параметры нулевой последовательности трансформатора по следующим формулам

, (7.8)

При этом, если ключ S – разомкнут, то Z_опфZ₀, поскольку Z₁<<Z₀, а схема замещения для параметров нулевой последовательности имеет вид.

или

Рисунок 7.6

Если ключ S – замкнут, то Z_опфZ_к, а схема замещения для параметров нулевой последовательности имеет вид.

или

Рисунок 7.7

В общем случае Z_кZ_опZ₀.

7.4 Особенности работы трехфазных трансформаторов при несимметричной нагрузке и различных схемах соединения обмоток

7.4.1 Несимметричная нагрузка трансформаторов при отсутствии токов нулевой последовательности.

Токи нулевой последовательности отсутствуют, если обмотки трансформатора соединены по схеме .

Рисунок 7.6

В этом случае сопротивление обмоток трансформатора токам прямой и обратной последовательности равно Z_к . Вследствие этого, при отсутствии токов нулевой последовательности, каждую фазу трансформатора можно рассматривать отдельно и независимо друг от друга.

, (7.9)

Поскольку Z_К - мало, то при различных нагрузках в фазах система фазных напряжений меняется незначительно. Т.е. при отсутствии токов нулевой последовательности при симметричной нагрузке имеет место симметричная система фазных напряжений.

Рисунок 7.7

7.4.2 Несимметричная нагрузка трансформаторов.

При наличии токов нулевой последовательности

1) Рассмотрим схему

Рисунок 7.8

Поскольку у приведенного трансформатора I_A0=I_a0^’, I_B0=I_b0^’, I_C0=I_c0^’, то равны и встречно направлены их потоки нулевой последовательности. Это значит, что результирующие потоки нулевой последовательности в фазах близки к нулю и не создают в фазах ЭДС нулевой последовательности (E_оп). В этом случае при несимметричной нагрузке напряжения в фазах меняются незначительно.

, (7.10) Поскольку Z_к мало, сл. система фазных напряжений симметрична.

Аналогичные выводы можно сделать и по схемам .

7.4.3 Рассмотрим схему .

Рисунок 7.9

Здесь токи нулевой последовательности во вторичной обмотке не скомпенсированы соответствующими токами первичной обмотки, т.к. I_A0=I_B0=I_C0=0, поэтому токи вторичной обмотки I_a0, I_b0, I_c0 наводят соответствующие магнитные потоки в фазах, которые наводят ЭДС нулевой последовательности (Е_оп). При этом

Поскольку в рассмотренном случае Z_оп=Z_оZ_к , то даже при малых токах I_опZ_оп=Е_оп – велико.

Рисунок 7.10

Таким образом, при несимметричной нагрузке в трансформаторах со схемами

система фазных напряжений может значительно искажаться, что неблагоприятно влияет на потребителя. Особенно сильное искажение имеет место в групповых трансформаторах

Рисунок 7.11

где токи нулевой последовательности в фазах проходят свободно. (Z_оп=Z_о).

В трехстержневых трансформаторах Ф_оп меньше, замыкаются только через зазор на корпус трансформатора (рисунок 7.12), поэтому влияние их на искажение фазных напряжений незначительно, но даже в этом случае ГОСТ не разрешает иметь ток I_оп>0,25I_н.

Рисунок 7.12

В некоторых трансформаторах для устранения потоков Ф_оп применяют третью обмотку .

Лекция №6