Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




ХОЛОСТОЙ ХОД ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Читайте также:
  1. Автоматическое регулирование напряжения трансформаторами с РПН
  2. Векторные диаграммы замещенного трансформатора
  3. Конструкция трансформатора
  4. Конструкция, принцип работы и характеристики трехфазного асинхронного двигателя
  5. Начальное распределение напряжения вдоль обмотки трансформатора
  6. Определение параметров трансформатора
  7. Опыт холостого хода трансформатора
  8. Потери холостого хода трансформатора
  9. Пример расчета уставок АРН трансформатора
  10. Принцип действия трансформатора

5.1. Холостой ход трехфазного трансформатора при соединении его обмоток по способу Y/Y0–0

 

При изучении режима холостого хода однофазного трансформатора мы видели, что при подведенном синусоидальном напряжении кривые первичной и основного потока синусоидальны, а кривая тока содержит наряду с первой гармонической сильно выраженную третью гармоническую (см. рис. 3.3).

Возьмем теперь трансформаторную группу, состоящую из трех одинаковых однофазных трансформаторов, обмотки которых соединены по способу Y/Y0 – 0 (рис. 5.1).

Основное, что отличает работу при холостом ходе такой трансформаторной группы от работы при холостом ходе однофазного трансформатора, состоит в том, что в ней нет третьих гармонических тока. Эго непосредственно вытекает из сказанного ранее (см. 4.3). Аналогично формулам (4.За), (4.3б) и (4.Зв) для третьих гармонических тока имеем:

(5.1а)

(5.1б)

(5.1в)

Таким образом, третьи гармонические тока, так же как третьи гармонические , совпадают по фазе во времени, и, следовательно, каждая из этих гармонических направлена в любой момент времени либо от начала обмотки к ее концу, либо в обратном направлении. Следовательно, при соединении обмоток звездой токи третьей гармонической выпадают из кривой тока холостого хода, поскольку в каждый данный момент они направлены либо все к нейтральной точке, либо от нее.

Токи пятой гармонической продолжают существовать в кривой тока холостого хода, но, в соответствии со сказанным выше [см. формулы (4.За), (4.3б) и (4.Зв)], с обратным порядком следования фаз.

Отсутствие третьей гармонической в кривой тока холостого хода искажает кривую магнитного потока. На рис. 5.2 изображены кривые тока и потока Ф при наличии третьей гармонической в кривой тока (рис. 5.2, а) и при отсутствии ее в этой кривой (рис. 5.2, б). В первом случае кривая потока Ф синусоидальна. Выпадение третьей гармонической можно представить как наложение на кривую тока на рис. 5.2, а кривой тока третьей же гармонической, но обратно направленной, т. е.– . Соответственно на синусоидальную кривую потока Ф нужно наложить кривую потока Ф3, создаваемого током — (тонкие штриховые линии на рис. 5.2, б); кривая результирующего потока Ф показана на рис. 5.2, б жирной штриховой линией.

Так как каждая из фаз трансформатора имеет самостоятельную магнитную систему (см. рис. 5.1), то магнитный поток Ф3 замыкается по тому же пути, что и поток Ф1 т. е. по пути, имеющему малое магнитное сопротивление.

 

 

Поэтому в трехфазной группе величина потока Ф3 в отдельных случаях составляет 15 – 20% от Ф1. При резко выраженной третьей гармо-

нической потока Ф3 кривая результирующего потока Ф приобретает седлообразный характер.

Поток Ф3 наводит е13 и е23 в первичной и вторичной обмотках трансформатора и, так как он изменяется с частотой = 3f, то наводимые им тройной частоты достигают 45 – 60% от е1 и е2. При этом, как видно из сопоставления кривых e1 и е13 (рис. 5.3), амплитуды этих гармонических складываются. Это повышает на те же 45 – 60% наибольшее значение фазной и на 10 – 17% ее действующее значение (). Такое повышение нежелательно и в ряде случаев опасно. Поэтому, например, в трансформаторах большой мощности повышенного напряжения соединение Y/Y – 0 в чистом виде не применяется.

Несмотря на резкое изменение кривых фазных напряжений, линейные напряжения остаются синусоидальными, так как при соединении обмоток звездой третьи гармонические в линейных напряжениях исчезают.

Иначе обстоит дело в трехстержневом трансформаторе, в котором магнитные цепи представляют собой связанную систему. Действительно, потоки третьих гармонических во всех трех фазах, так же как и токи, совпадают во времени. Это значит, что потоки третьих гармонических в каждый момент времени равны друг другу по величине и в стержнях трансформатора направлены все в одну сторону, например, вниз, как это показано на рис. 5.4. Мы видим, что поток третьей гармонической в каком-нибудь одном стержне, например в первом, не может замкнуться ни через второй, ни через третий стержни, так как в каждом из них он встречает поток третьей гармонической, направленный ему навстречу. Эго приводит к тому, что линии

третьей гармонической потока во всех трех фазах выступают из сердечника и замыкаются от ярма к ярму через воздух. Этот путь имеет большое магнитное сопротивление; поэтому потоки третьей гармони-

ческой невелики, и при нормальных насыщениях стали кривые фазных напряжений, как правило, остаются практически синусоидальными.

Потоки третьей гармонической, замыкаясь через воздух, пульсируют с частотой 3f. Они, естественно, стремятся идти по пути, имеющем наименьшее сопротивление, т. е. через стенки бака, стяжные болты и т. д. В результате в этих частях возникают вихревые токи, вызывающие местные нагревания и понижающие к. п. д. трансформатора.

Исследования показывают, что уже при индукциях в стержне порядка 1,4 тл потери в баке составляют около 10% от потерь в сердечнике; при увеличении индукции в стержне потери в баке быстро растут и при индукции 1,6 тл достигают 50—65% от потерь в сердечнике.

 

5.2. Холостой ход трехфазного трансформатора при соединении его обмоток по способу ∆/Y

 

Как мы знаем, первичный треугольник трансформатора представляет собой контур , по которому все три тока третьей гармонической протекают в одном направлении (рис. 5.5).

 

 

Но если в токе холостого хода имеется третья гармоническая, то формы кривых магнитного потока и соответственно первичной и вторичной приближаются к синусоиде (см. рис. 5.2), т. е. отпадают все те неблагоприятные явления, о которых мы говорили в предыдущем параграфе. Эго составляет весьма ценное преимущество соединения обмоток по способу ∆/Y перед соединением по способу Y/Y.

 

5.3. Холостой ход трехфазного трансформатора при соединении его обмоток по способу Y/∆

То обстоятельство, что здесь, в противоположность соединению

∆/Y, звездой соединяется первичная обмотка, а треугольником — вторичная (рис. 5.6), не имеет существенного значения.

Действительно, при соединении первичной обмотки звездой из кривой тока холостого хода выпадает третья гармоническая, и кривая потока приобретает уплощенную форму (см. рис. 5.2, б). Третья гармоническая потока Ф3, наводит в каждой фазе вторичной обмотки. Третью гармоническую Е23, отстающую от потока Ф3, по фазе на 90° (рис.5.7).

E23 создают токи I23, замыкающиеся по вторичному треугольнику (рис. 5.6) и отстающие от E23 почти на 90°, так как контур вторичной обмотки имеет значительное индуктивное сопротивление.

 

Мы видим, что ток I23 находится почти в противофазе с третьей гармонической потока, т. е. создает поток Ф3, практически компенсирующий поток Ф3; вследствие этого кривые результирующего потока и соответственно приближаются к синусоиде.

Таким образом, соединение Y/∆, так же как и соединение ∆/Y,

вполне защищает трансформатор от всякого рода вредных воздействий третьих гармонических потока и В дальнейшем мы распространим этот вывод и на случай работы трансформатора при нагрузке.

 

5.4. Соединение Y0/Y0 – 0 трехфазного трансформатора с третичной обмоткой

Соединение Y0/Y0 – 0не применяют в мощных трансформаторах высокого напряжения из-за недостатков, о которых мы говорили выше. Но иногда считают выгодным заземлить трансформатор, как со стороны первичной обмотки, так и со стороны вторичной. В этом случае обе обмотки соединяют звездой, но устраивают так называемую

третичную обмотку, которая представляет собой добавочную обмотку,

соединенную треугольником и замкнутую на себя (рис. 5.8).

По отношению к этой третичной обмотке поток третьей гармонической будет действовать совершенно так же и с теми же результатами, что обмоткой и при соединении Y/∆ — 11.

Трансформаторы с третичной обмоткой встречаются относительно редко, так как обычно заземляется только обмотка ВН.

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Области применения различных способов соединения обмоток | Данные холостого хода трехфазных трансформаторов

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 978; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.