(495)510-98-15
Меню
Главная »  Трансформаторы в электрических машинах 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60

При включении на параллельную работу трансформаторов различных мощностей нужно, чтобы трансформатор большей номинальной мощности имел меньшее напряжение к.з., чем трансформатор меньшей номинальной мощности. В этом случае недоиспользование установленной мощности будет меньше.

На параллельную работу трансформаторов оказывает влияние соотношение активных и реактивных составляющих напряжений к. з. Если составляющие напряжений к. з. не равны, то трансформаторы будут недоиспользованы.

При неравенстве активных и реактивных составляющих напряжения к. з. токи параллельно работающих трансформаторов и 1ц не совпадают по фазе и ток, отдаваемый ими приемнику электрической энергии /Ном, равен геометрической сумме токов трансформаторов (рис. 14.3), т. е. будет меньше арифметической суммы токов. Следовательно, при номинальных нагрузках трансформаторов ток, потребляемый приемником энергии, меньше суммы номинальных токов трансформаторов. Это объясняется тем, что для трансформаторов различных номинальных мощностей активные и реактивные составляющие напряжений к. з. различны: у трансформаторов большей мощности реактивное сопротивление и реактивная составляющая напряжения к. з. больше, а активное сопротивление и активная составляющая напряжения к. з. меньше, чем у трансформатора меньшей мощности. Поэтому требование равенства активных и реактивных составляющих напряжений к. з. делает нежелательным включение на параллельную работу трансформаторов, номинальные мощности которых различны более чем в 2,5 раза.


Рис. 14.3. Векторная диаграмма напряжений и токов при неравенстве активных и индуктивных сопротивлений двух трансформаторов

Глава 15

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРАХ

§ 15.1. Процессы при включении трансформаторов

В силовых трансформаторах ток х.х. составляет небольшую долю (5-=-10%) номинального тока, а в трансформаторах малой мощности может достигать 30% и более от номинального тока. Однако при включении трансформатора в сеть возникают переходные процессы, при которых намагничивающий ток может резко возрасти.



Положим, что в сеть источника энергии переменного тока включен иенагруженный трансформатор, вторичная обмотка которого разомкнута. Если материал магнитопровода не насыщен, то магнитная проницаемость р, постоянна и между магнитным потоком и намагничивающим током существует пропорциональная зависимость. Если напряжение питающей сети щ синусоидально (рис. 15.1), то кривая магнитного потока Ф (в установившемся режиме) будет также синусоидальной функцией времени, отстаю-


Рис. 15.1. Кривые приложенного напряжения, магнитного потока Ф, тока холостого хода ;о и его установившегося Сует и свободного tcb значения для трансформатора с ненасыщенным магнитопроводом

щей от кривой напряжения на я/2. Уравнение равновесия з. д. с. для первичной обмотки включаемого трансформатора будет

Vo+A)=Ki=inW5inK+т), (15-1)

где г0 и L0 - активное сопротивление и индуктивность трансформатора при х.х.; -ф- фаза включения напряжения.

Установившийся ток х.х. (по окончании переходного процесса)

1**= J=- sin И + ф- рьУ, (15.2)

V о + С^о)2

где cpo=arctg(cuL0/r0) -фазный сдвиг установившегося тока х.х. относительно приложенного напряжения.

Таким образом кривая установившегося тока х.х. отстает по фазе от напряжения на угол сро и опережает кривую магнитного потока Ф (за счет потерь в стали) на угол магнитного запаздывания а.

В момент включения трансформатора ток в его первичной обмотке так же, как и магнитный поток, не может мгновенно измениться от нуля до некоторого установившегося значения, соответ-



ствующего моменту включения трансформатора. Следовательно, в момент включения (t=0) ток t0=0. Представим ток х.х. в виде суммы токов: t 0=tyct + tcB, где 1Уст - установившийся ток;

ic r0 + L0f- = 0 (15.3)

- свободный ток переходного режима.

Решение этого уравнения имеет следующий вид:

/св=/св*-о e- /=iCBj 0e-, (15.4)

где T=Lo/r0 - постоянная времени; iCBt=o - свободный ток в момент включения (t = 0).

Так как при t=0 и t0 = 0, получим

г'св/=о= - iyc-,t=o=--Ulm--sin (ф - фо) (15.5)

В момент включения

/0=-[sin (со + ф -<ро) -sin (Ф-То)е-/71 (15-6)

На рис. 15.1 показаны кривые токов iCB и /о, из которых видно, что в зависимости от момента включения трансформатора свободный ток г'св принимает различные значения. Если трансформатор включают в момент tJ)=<po, то /0 г=0=0 и свободный ток отсутствует, ток х.х. будет равен установившемуся значению. Если трансформатор включают в момент ф=(ро+я/2, то свободный ток при включении равен наибольшему значению - амплитуде установившегося тока. Тогда через половину периода ток при включении достигнет значения, примерно вдвое большего амплитуды установившегося тока.

Следовательно, при включении трансформатора с ненасыщенным сердечником в зависимости от момента включения наибольший бросок тока может принимать значения от одно- до двукратной амплитуды установившегося тока х.х.

Иные значения бросков токов будут при включении трансформатора с насыщенным сердечником. Магнитная проницаемость ц и индуктивность трансформатора при х.х.. L0 не постоянны, и уравнение равновесия э. д. с. первичной обмотки будет иметь следующий вид:

10г0-\-1(с1ФШ)=и1=и1тах sin (и* -j-ф), (15.7)

откуда с1Ф=э* sin (щ* + Ф) dt--dt.

. Wl Wl

Интегрируя это выражение в пределах от 0 до t, получим

Ф=я cos (к* J-ф) Г dt-\-C

toWy J 12>1



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 [ 51 ] 52 53 54 55 56 57 58 59 60



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.