Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
Досліджують можливість встановлення СЕС у космосі
11.12.2018р.

У місті Чунцин побудують першу в Китаї...

Ринок електромобілів в Україні удвічі прискорив темп приросту
11.12.2018р.

Первинні реєстрації електромобілів (нових і старих)...

Вітчизняе обладнання для вітрогенераторів
10.12.2018р.

Краматорський завод «Енергомашспецсталь»...

«Ззелене світло» новій конкурентній моделі підтримки «зеленої» енергетики!
07.12.2018р.

Комітет Верховної Ради України з питань ПЕК, ядерної...

Львівський студент створив систему збирання електронного сміття
05.12.2018р.

Студент Василь Ракитний створив стартап зі збирання...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

3459
27.10.2008р. |
Розрахунок опорів нульової послідовності силових трансформаторів
Опори нульової послідовності є одним з найважливіших параметрів, які використовують для розрахунку струмів несиметричних коротких замикань в електричних мережах і для визначення показників якості електроенергії при роботі з несиметричним навантаженням.

Основним методом розрахунку несиметричних режимів роботи трифазних електричних кіл є метод симетричних складових. За цим методом трифазне коло замінюється трьома еквівалентними електричними колами з прямою, зворотною і нульовою послідовністю фаз. Опори елементів схеми прямої і зворотної послідовностей, зазвичай, збігаються за величиною. Опори елементів схеми нульової послідовності дещо нижчі від опорів прямої і зворотної послідовності. Джерела живлення переважно містить лише схема прямої послідовності.

Метод симетричних складових використовується для таких розрахунків:

- струмів однофазного і двофазного короткого замикання на землю;
- струмів і напруг в обмотках в режимах несиметричних навантаженнях.

На відміну від інших країн, в країнах СНД розрахункам опорів нульової послідовності не надається значна увага з певних причин. Першою причиною є те, що стійкість під час короткого замикання необхідно розраховувати лише у режимі симетричного трифазного замикання. Зауважимо, що струми однофазного та двофазного короткого замикання на землю в обмотках триобмоткового автотрансформатора із заземленою нейтраллю можуть іноді на 10-15% перевищувати струми симетричного трифазного замикання, і кваліфіковані іноземні замовники переважно вимагають проводити розрахункову перевірку стійкості обмоток при таких коротких замиканнях.

Другою причиною браку уваги до розрахунку опорів нульової послідовності є все ще недостатня вимога енергосистем до якості електроенергії. Треба відмітити, що під час роботи на споживача з несиметричним навантаженням у нейтралі трансформатора виникає струм нульової послідовності, який може стати причиною додаткових втрат електроенергії, перекосу фазних напруг, появи шуму і вібрацій силових трансформаторів. Для визначення величини допустимої несиметрії навантаження у фазах трансформатора необхідно знати точні симетричні складові опору короткого замикання.

Третьою причиною є те, що у мережах напругою 6-35 кВ практично не використовуються заземлювальні трансформатори. Проте, в інших країнах такі трансформатори використовуються доволі широко, а на деяких трансформаторних заводах світу вони становлять 10% номенклатури виробленої продукції. Для таких трансформаторів опір нульової послідовності є одним з основних нормованих параметрів.

При розрахунках струмів однофазних коротких замикань переважно використовується спрощений метод визначення опорів нульової послідовності – шляхом зниження опорів прямої послідовності на 10-15%. Такий підхід іноді може призвести до 5-10-відсоткової помилки під час визначення струмів однофазного короткого замикання. Для визначення точних значень необхідно мати достовірну методику і програму розрахунку. Очевидно найближчим часом розрахунок опорів нульової послідовності стане важливою складовою загального розрахунку трансформатора.

Трансформатор має опір нульової послідовності, якщо хоча б одна з обмоток має виведену нейтраль (схеми з’єднання обмотки Уn або Zn). Потоки розсіювання нульової послідовності трьох фаз спрямовані в один бік. У трансформаторах із тристрижневою магнітною системою без бокових ярем магнітні потоки нульової послідовності не можуть замикатись по ярмах магнітної системи: частина цих потоків виходить у навколишнє середовище, яке має значний магнітний опір. Якщо трансформатор не має магнітних шунтів на стінці бака, то у цій стінці починає циркулювати струм, який посилює магнітний опір потоку нульової послідовності. Все це знижує електричний опір нульової послідовності порівняно з опором прямої послідовності.

Величина такого зниження суттєво залежить від того, яка з обмоток (внутрішня чи зовнішня) живиться, а яка замкнена. Якщо живиться зовнішня обмотка, то до 80% потоку розсіювання замикається у зовнішньому просторі і зниження опору короткого замикання може становити 10-20%. Якщо живиться внутрішня обмотка, то до 80% потоку розсіювання замикається у стрижнях магнітної системи і опір короткого замикання може знижуватися лише на 3-5%. Таким чином, заступна схема нульової послідовності двообмоткового трансформатора незворотна, а триобмотковий трансформатор не має такої схеми взагалі.

Тому у трансформаторі, що має дві обмотки з виведеними нейтралями (наприклад автотрансформаторі зі схемою сполучення обмоток Yn/Yn), треба вимірювати і розраховувати опори нульової послідовності при живленні кожної сторони. Трансформатор, з обмоткою що має виведену нейтраль і без обмотки за схемою з’єднання трикутником, має опір нульової послідовності неробочого ходу. Цей опір вимірюється шляхом подання напруги між трьома лінійними виводами обмотки і нейтраллю при незамкнених інших обмотках. Величина цього опору приблизно дорівнює базисному опору трансформатора, тобто майже в 10 разів більша за опір короткого замикання і у декілька десятків разів менша від опору неробочого ходу прямої послідовності.

Опір нульової послідовності може бути виміряним під час випробувань трансформатора шляхом прикладання однофазної напруги між під’єднаними трьома лінійними вводами і нейтраллю трансформатора. Якщо при цьому трансформатор має іншу обмотку, що сполучена трикутником, то у фазах цієї обмотки буде циркулювати струм нульової послідовності, що замикається внутрішніми зв’язками з утворенням трикутника, навіть якщо лінійні вводи такої обмотки ззовні не замкнені. Якщо ж трансформатор не має обмоток з нейтраллю, то створити струм нульової послідовності у обмотці, що під’єднана трикутником, неможливо.

Якщо трансформатор має феромагнітні шунти, а струми обмоток не перевищують номінальних значень, то шунти екранують стінки бака. Тоді бак практично не впливає на величину опорів нульової послідовності, яка вимірюється під час випробувань. При короткому замиканні у мережі потік розсіювання має значну величину, феромагнітні шунти швидко насичуються і не екранують бак. Тому опори нульової послідовності при короткому замиканні можуть бути на 5-7% нижчими від опорів у номінальному режимі. Переважно значення опорів при великих струмах виміряти неможливо: їх визначають розрахунковим методом.

У трансформаторах з тристрижневою магнітною системою з боковими ярмами або у трифазних групах однофазних трансформаторів магнітні потоки розсіяння нульової послідовності вільно замикаються у бокових ярмах. У таких трансформаторів опори нульової послідовності можуть бути визначені звичайними методами розрахунку опору прямої послідовності.

Розрахункова модель.

При розрахунку беруться До уваги всіх зацікавлених:

- розмагнічувальна дія струму у баку;
- наявність феромагнітних шунтів на баку;
- струмообмежувальні реактори, встановлені у фази та нейтраль трансформатора.

Вихідний трансформатор при розрахунку перетворювався у три однакових еквівалентних однофазних трансформатори які не взаємодіють між собою, один з них зображено на рисунку. Магнітна система еквівалентного трансформатора – це стрижень з відкритими торцями. Довжина стрижня трохи більша за висоту магнітної системи вихідного трансформатора для компенсації втрати магнітної провідності при видаленні ярем. Струми і магнітні потоки розсіювання нульової послідовності в усіх фазах трансформатора збігаються за фазами і практично однакові за величиною. Тому частини “ZIG” та “ZAG” обмотки із схемою під’єднання “Zn”, розташовані на одному стрижні магнітної системи, під час розрахунків можна умовно вважати під’єднаними послідовно.

Феромагнітні шунти на стінці баку враховуються в режимі “ключа”. Якщо шунти є, то при розрахунку опору зі значеннями струму, що не перевищують номінальні, обмотка-бак вважається розімкненою. При розрахунку опорів експлуатаційного короткого замикання шунти вважаються повністю насиченими, тобто відсутніми.

Бак трансформатора замінюється еквівалентною обмоткою з осьовим розміром, що дорівнює довжині стрижня. Діаметр цієї обмотки визначається з умови рівності площі горизонтального перерізу цієї обмотки одній третій площі горизонтального перерізу бака вихідного трансформатора. Радіальний розмір цієї обмотки визначається з умови рівності її активного опору одній третій опору контура бака з урахуванням глибини проникнення електромагнітної хвилі. Прийняті допущення можуть здатися дуже приблизними. Проте порівняння результатів розрахунку з результатами вимірювань кількох десятків трансформаторів показали доволі високу точність розрахунку (відхилення не перевищує 3-5%).


За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"
Теги та ключові фрази
розрахунок струмівсиметричні складові трансформатора форум, опір для струмів прямоі зворотньоі та нульовоі послідовності трансформаторів, розрахунок струмів нульової послідовності, розрахунок тор трансформатора, лінійна нульва провідність що це, опiр трансформатора, розрахунковий опір трансформатора, нульовий опір, що таке струми нулової послідовності, як впливають струми нульової послідовності на трифазний трансформатор змінного струму
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.