ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 253
Скачиваний: 2
OB и ОС линейных и фазных первичных о. д. с. (рис. 12-6, б), и угол сдвига вторичной линейной э. д. с. относительно первичной равен
нулю.
На практике принято выражать этот угол не в градусах, а в более крупных единицах, равных 30° каждая. Совпадающим по фазе век-
Рис. 12-6. Диаграммы линейных п фазных э. д. с. в группе соединений обмоток Y./Y-0: а — схе ма, б —векторная диаграмма
торам соответствует угол равный нулю и в условных угловых еди ницах. Полученная группа соединения обмоток обозначается сле дующим образом: Y/Y-0.
При обмотках, намотанных в противоположных направлениях (рис. 12-7, а), векторы вторичных фазных и линейных э. д. с. должны
|
|
|
быть |
повернуты |
на |
180° |
|||||
|
|
|
относительно |
положения |
|||||||
|
а) в |
|
их на рис. |
12-6, |
б, |
и тогда |
|||||
|
|
|
угол |
между вторичными и |
|||||||
|
|
|
первичными |
линейными |
|||||||
|
|
|
э. д. с. равен шести услов |
||||||||
|
|
|
ным |
угловым |
|
единицам |
|||||
|
|
|
(рис. 12-7, б). Полученная |
||||||||
|
|
|
группа |
соединения обмо |
|||||||
|
|
|
ток |
обозначается |
y /Y - 6 . |
||||||
|
|
|
Если |
изменить |
марки |
||||||
|
|
|
ровку зажимов |
вторичной |
|||||||
Рис. 12-7. |
Диаграммы линейных и фазных |
обмотки, то можно полу |
|||||||||
чить |
ряд |
других |
групп: |
||||||||
э. д. с. в |
группе соединений |
обмоток Y/Y-6: |
|||||||||
о — схема, б —векторная |
диаграмма |
Y/Y-2: |
y /Y-4 и |
т . д., но |
|||||||
|
|
|
так как |
эти |
группы |
не |
имеют практического применения, то здесь они не рассматриваются. На рис. 12-8, а представлены обмотки трансформатора, из кото рых первичная соединена звездой, а вторичная—треугольником по схеме ах — cz — by. Обмотки намотаны в одну и ту же сторону. В этом случае фазные э. д. с. полностью совпадают с рис. 12-6, б.
Э. д. с, между зажимами А и В равна линейной э. д. с. Еав =
194
|
|
|
Т а б л и ц а |
|
12-1, Схема и группа соединения обмоток трехфазных |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
двухобмоточных трансформаторов |
|||||
Схемы соединения обмоток |
Диаграммы векторов |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
э. |
д. с. |
Условные обозначения |
||||
|
ВН |
|
|
|
НН |
|
ВН |
НН |
|
|
|
групп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
„А |
J |
J |
О а |
Ь |
с |
|
|
|
|
|
звезда/ |
|||
|
|
|
9 |
9 |
9 |
|
9 |
|
|
V |
- . |
звезда |
с вы- |
|
|
|
|
|
|
 |
, |
|
U |
веденной |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
С |
|
|
нулевой |
|||
X |
Y |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
точкой |
|||
|
X |
у |
г |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
А |
д |
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' у у |
|
|
— звезда/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'/ |
- 1 |
1 |
треугольник |
|
|
|
|
X |
у |
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 о о |
А |
J |
0 С Ч |
о» |
|
о с |
U |
|
|
|
|
звезда |
с вы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж |
|
У |
|
|
веденной |
||
|
|
|
|
|
|
|
> |
- 1 |
1 |
нулевой |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точкой/тре- |
|||||
X |
у |
г |
X |
у |
|
Z |
А |
С |
|
|
|
угольник |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
А о |
Во С, |
Оо ой оЪ |
о |
С |
|
|
|
|
|
звезда/зигзаг |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ ft |
с выведенной |
|||
ХУ |
I |
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
нулевойточкой |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
А В С |
О |
а |
b |
|
с |
|
|
% |
|
|
треуголь- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ник/звезда |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 1 1 |
с выводен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ной нулевой |
||
X |
У |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точкой |
У z
ВН — высшее напряжение, ГШ —низшее напряжение.
7 * |
195 |
= Ев — Èa , которая отстает от фазной э. д. с. Ёв на 30°; э. д. с.
между зажимами ab равна фазной э. д. с. Ев (рис. 12-8, б). Из сопо ставления треугольников АВС и аЪс видно, что угол между векто рами соответствующих вторичных и первичных линейных э. д. с. равен 330°, т. е. И условных угловых единиц, следовательно, данная группа соединения обмоток должна иметь обозначение:
У/Д-11.
Р ис. 12-8. Диаграмма линейных н фазных э. д. |
с. в |
группе соединений обмоток Y/A-11: а — схема, |
б — |
векторная диаграмма |
|
Если бы обмотки были намотаны в противоположные стороны, по маркировка зажимов осталась прежняя, то треугольник abc повернулся бы относительно положения, которое он занимает на рис. 12-8, б, на 180°. В этом случае угол между вектором AB и век тором ab был бы 150°, соответственно чему группа соединения обозна чалась бы: у /Д -5 . Если вторичная обмотка соединена треуголь ником по схеме ax—by—cz, то при одинаковом направлении намотки получается группа соединений у/Д -1.
Согласно ГОСТ 11677-65, приняты следующие группы соедине ний трехфазных трансформаторов (табл. 12-1).
12-3. Холостой ход трансформатора при соединении обмоток Y/Y
При изучении режима холостого хода однофазного трансформа тора было установлено, что при подведенном синусоидальном на пряжении первичная э. д. с. и основной поток также синусоидальны, а ток содержит наряду с первой гармонической сильно выражен ную третью гармоническую (см. рис. 11-8, а и б).
Если обмотки трехфазного трансформатора соединены звездой, то третьи гармонические в любой момент времени равны между собой и направлены одновременно к нулевой точке или от нее (см. рис. 12-3), для третьих гармонических тока холостого хода не существует путей, по которым они могли бы замыкаться. Отсутствие третьей гармониче ской в кривой тока холостого хода искажает форму магнитного по
196
тока и это по-разному сказывается в трансформаторах с независимой и связанной магнитными системами.
Ниже рассматривается холостой ход трехфазной трансформатор
ной группы. На рис. |
12-9,а изображены ток і0 и поток ф0 при нали |
|||||||||||
чии |
третьей |
гармонической |
г03, |
а на |
|
|
|
|||||
рис. |
12-9,6 — при отсутствии і03 в токе |
|
|
|
||||||||
і0. Выпадение третьей гармонической г03 |
|
|
|
|||||||||
можно представить себе как наложение |
|
|
|
|||||||||
на ток г0 на рис. 12-10,« |
третьей гармо |
|
|
|
||||||||
нической, |
но |
обратно |
направленной, |
|
|
|
||||||
т. е. |
наложение — г03. Соответственно, |
|
|
|
||||||||
на синусоидальный |
поток |
ф* |
нужно |
|
|
|
||||||
наложить поток ф3, создаваемый током |
|
|
|
|||||||||
г03 (штриховые линии на рис. |
12-9,6). |
|
|
|
||||||||
Результирующий поток становится уп |
|
|
|
|||||||||
лощенным или даже седлообразным. |
|
|
|
|||||||||
Так как в групповом трансформаторе |
|
|
|
|||||||||
магнитные цепи независимы, |
то третья |
|
|
|
||||||||
гармоническая |
потока, |
так |
же |
как и |
|
|
|
|||||
первая, |
замыкается |
по |
сердечнику |
|
|
|
||||||
(рис. 12-1), вследствие чего амплитуда |
|
|
|
|||||||||
Ф3 |
достигает |
значительной |
величины |
|
|
|
||||||
15-20% от Фѵ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Каждая составляющая потока соз |
|
|
|
|||||||||
дает |
э. д. с., |
отстающую от соответст |
|
|
|
|||||||
вующего |
потока на |
четверть периода |
|
|
|
|||||||
(рис. 12-9,в). |
При обычном насыщении |
|
|
|
||||||||
стали третья гармоническая э. д. с. еа |
|
|
|
|||||||||
достигает 45—60% от первой |
гармони |
|
|
|
||||||||
ческой э. д. с. е1шПри этом, как видно |
|
|
|
|||||||||
из рис. 12-9,в, амплитуды |
этих гармо |
|
|
|
||||||||
нических складываются, что повышает |
|
|
|
|||||||||
на те же |
45—60% |
наибольшее |
значе- |
|
|
|
||||||
ние |
фазной э. д. с. |
и |
на |
10—.17°/ ее |
|
|
|
|||||
действующее значение. Такое повыше |
|
|
|
|||||||||
ние |
э. д. с. нежелательно и в ряде слу |
|
|
|
||||||||
чаев |
опасно. |
Поэтому |
в |
групповых |
|
|
|
|||||
трансформаторах соединение |
Y/Y, |
как |
|
|
|
|||||||
правило, не применяется. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Несмотря на резкое искажение фор |
|
|
|
|||||||||
мы фазных э. д. с., линейные э. д. с. |
|
Первая и третья |
||||||||||
остаются |
синусоидальными, |
так |
как |
Р ис. 12-9. |
||||||||
при соединении обмоток звездой третьи |
гармонические: |
a — тока хо |
||||||||||
гармонические не появляются в линей |
лостого хода, |
б — магнитного |
||||||||||
потока, |
в — э. д. с. |
ной э. д. с.
Иначе обстоит дело в грехстержневых трансформаторах, в кото рых магнитные цепи фаз связаны между собой. Третьи гармонические потока во всех трех фазах, так же как и токи, совпадают во времени; это значит, что третьи гармонические потока в каждый момент вре-
197
мени равны друг другу по величине и в стержнях трансформатора направлены все в одну сторону, например вверх, как это показано на рис. 12-10. Следовательно, эти потоки не могут замыкаться через
|
|
|
|
|
|
|
V/ |
стержни, |
а должны частично |
проходить от |
|||||
|
ІА |
T t f — |
|
ярма к ярму за пределами стержней. |
|||||||||||
|
|
Л \ |
|
<* |
Путь этот проходит по маслу, |
воздуху, |
|||||||||
|
"ill |
|
|
i! |
м{ |
ii |
стенкам |
бака, |
стяжным |
болтам |
и т. д. |
||||
|
|
I |
|
ill |
111 |
, t! |
Этот путь обладает малой |
магнитной про |
|||||||
а ! |
і и |
|
|||||||||||||
1 |
|
in |
III |
|
водимостью, вследствие чего |
третья гармо |
|||||||||
I |
4 |
f!l |
|
III |
|
||||||||||
/ / |
|
1 1 |
IV' |
|
ническая |
потока выражена |
слабо и прак |
||||||||
|
/ |
^ |
— |
v ; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
тически |
не искажает |
формы э. д. |
с. Но во |
|||||||
|
|
|
|
|
\ |
|
|
всех металлических частях, по которым |
|||||||
Р ис. 12-10. Третьи гармони |
|||||||||||||||
идет поток третьей |
гармонической, воз |
||||||||||||||
ческие потока трехстержне |
никают вихревые токи, что может повести |
||||||||||||||
вого |
трансформатора |
при |
|||||||||||||
соединении |
|
обмоток Y/Y |
к чрезмерному нагреванию этих частей и |
||||||||||||
показывает, |
|
|
|
понижает к. п. д. трансформатора. Опыт |
|||||||||||
что при нормальных значениях индукции |
в сердечнике |
||||||||||||||
(1,4—1,45) |
|
тл |
эти |
добавочные потери |
составляют |
около |
10% от |
основных потерь холостого хода, но при увеличении индукции очень быстро растут.
Из сказанного следует, что соединение Y/Y имеет ограничен ную область применения. Согласно ГОСТ 11920—66, это соединение применяется в трансформаторах мощностью до 2500 кв ■а включи тельно.
12-4. Холостой ход трансформатора при соединении обмоток
|
|
|
|
А/У или У/А |
|
|
|
|
||
|
Выше было установлено, что при соединении обмоток |
треуголь |
||||||||
ником все три тока третьей гармонической текут в одном |
направле |
|||||||||
нии (рис. |
12-4,а). Но если в токе холостого хода имеется третья |
гар |
||||||||
моническая, то форма магнитного потока и |
|
|
|
|
||||||
соответственно первичная и вторичная э. д. с. |
|
|
|
«5 |
||||||
приближаются к синусоиде, |
т. е. отпадают |
Ігз |
^90° |
|||||||
все те неблагоприятные |
явления, |
о которых |
|
|||||||
|
|
|
||||||||
было сказано в предыдущем |
параграфе. Это |
|
|
|
|
|||||
составляет весьма ценное преимущество сое |
|
|
|
|
||||||
динения обмоток А/У перед соединением У/У. |
|
|
|
|
||||||
|
При соединении обмоток У/А, |
в противо |
|
L 23 |
|
|
||||
положность |
соединению |
A/Y, треугольник |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
выполнен на вторичной |
стороне, |
однако это |
Р ис. 12-11. Третья |
гар |
||||||
не |
меняет |
существенно форму |
магнитного |
моническая |
магнитного |
|||||
потока. |
|
|
|
|
|
потока i i тока при соеди |
||||
|
Действительно, при соединении первичной |
нении обмоток A/Y |
||||||||
обмотки звездой из тока холостого хода выпа |
|
уплощенную |
фор |
|||||||
дает третья |
гармоническая, |
и поток приобретает |
||||||||
му |
(рис. |
12-9,6), соответственно |
чему возникает |
наряду |
с первой |
третья гармоническая потока ф3. Эта гармоническая наводит в каждой из фаз вторичной обмотки третью гармоническую э, д. с. е23,
198