 |
Допустимая относительная несимметрия определяется, таким образом, из условия
|
|
|
|
(4.10)
если за базисный принять номинальный ток генератора.
При возникновении несимметрии генераторы вырабатывают мощность и передают ее в электрическую сеть только по прямой последовательности Р г = 
Обратная и нулевая последовательности токов имеют своим следствием лишь увеличение вибрации генераторов и двигателей (потребителей), дополнительные потери и нагревы, помехи для линий связи и автоматики, снижение КПД. Одним из последствий несимметричных КЗ является также снижение запаса устойчивости системы.
При работе электрических систем трехфазного тока небольшая несимметрия всегда имеет место и не представляет опасности. Причинами возникновения несимметрии являются, как правило, неравенства сопротивлений фаз. Существенная несимметрия может возникать при несимметричных КЗ и обрывах линейных проводов. Однако, если эти нарушения происходят на отдаленных от генератора участках сетей, то, при всей существенности несимметрии вблизи места ее возникновения, в цепях генератора она может проявляться значительно слабее.
Для выделения соответствующих составляющих напряжений и токов трехфазной цепи при возникновении несимметричных режимов служат фильтры обратной и нулевой последовательности.
Обнаружить появление токов обратной последовательности в статорной цепи генератора можно, выделяя в токе ротора переменную составляющую с частотой ≈100 Гц, см. рис. 4.12. В обмотке возбуждения генератора обратное поле наводит ЭДС, под действием которой в цепи возбуждения возникает ток с двойной частотой сети. Переменная составляющая с такой частотой может быть выявлена посредством измерительного прибора (ИП) переменного тока, включенного во вторичную (измерительную) обмотку трансформатора тока ТТ, как показано на рис. 4.12, или измерительного осциллографа. Для согласования величины обратного тока статора I 2c с показаниями прибора ИП, последний должен быть соответствующим образом отградуирован.
|
|
|
Поскольку обмотка возбуждения генератора ОВГ образует замкнутую цепь через возбудитель В, которая является по существу вторичной обмоткой вращающегося трансформатора, то приведенное значение тока в обмотке возбуждения будет равно току обратной последовательности в обмотке статора генератора ОСГ:
I2c 
I' в.
Рис. 4.12
Последнее равенство хотя и является приближенным, ввиду явной несимметрии ротора, однако достаточно для градуировки измерительного прибора ИП.
Схема установки
Схема установки для исследования несимметричных режимов электрической системы та же, что и для исследования симметричных коротких замыканий (см. описание лаб. раб. № 2, рис. 2.6). На рис. 4.13 изображена генераторная часть электрической системы с повышающим трансформатором Т1.
Трансформатор Т1 включается по схеме 
/Y0 таким образом, чтобы обмотка, соединенная в треугольник, была подключена к генератору, а соединенная в звезду – к линии электропередачи ЛЭП. Если несимметрия в системе возникает в линии передачи (в большинстве случаев из-за несимметричных КЗ, вызванных грозовыми перекрытиями линейных проводов через дугу), то в самой ЛЭП несимметричная система токов содержит все три симметричные составляющие: прямую, обратную и нулевую. Чтобы нулевая последовательность тока не попадала в обмотку генератора (а также и напряжение нулевой последовательности), генераторная сторона трансформатора должна быть включена по схеме треугольника. При этом ток нулевой последовательности со стороны ЛЭП будет замыкаться через нейтраль (сопротивление Z 0), а в треугольнике со стороны генератора - по,,кольцу'', не попадая в генератор.
|
|
|
Чтобы оценить величину тока нулевой последовательности I 0, нужно показания амперметра А0 разделить на три.
Ток обратной последовательности, так же, как и прямой,,,проходит'' через трансформатор при любой схеме соединений его обмоток. Следовательно, при возникновении несимметричного режима по обмотке статора генератора будут протекать токи прямой и обратной последовательностей, а ток нулевой последовательности не протекает.
Рис. 4.13
Токи обратной последовательности в статоре возбуждают обратно-
вращающееся магнитное поле, которое наводит в обмотке возбуждения переменную ЭДС с частотой 100 Гц. Так как цепь обмотки возбуждения (обмотки ротора) генератора замкнута через якорь возбудителя В, то в ней возникает переменный ток той же частоты. Для наблюдения и измерения этого тока в цепь возбуждения включен трансформатор тока ТТ (зажимы Л1, Л2). С измерительной обмотки и 1 и и 2 ТТ сигнал поступает на измерительный прибор ИП (на схеме рис. 4.13 не показан).
Показания прибора, включенного на зажимы и1 – и2 трансформатора тока, прямо пропорциональны току обратной последовательности в обмотке статора.
Для использования прибора, подключенного к зажимам и1 – и2 ТТ, его необходимо отградуировать.
Схема для наблюдения за токами обратной последовательности и градуировки измерительного прибора ИП показана на рис. 4.14.
Напряжение U Г2 от генератора Г2 (или сети) через выключатели В1 и В10 может быть подано на обмотку статора ОС испытуемого генератора Г1 в виде прямой (замыкание В1) или обратной (замыкание В10) последовательностей. При поступлении напряжения прямой последовательности к ОС, в обмотке возбуждения ОВГ переменный ток не индуктируется, так как при этом ротор генератора с обмоткой возбуждения вращается в направлении вращения прямого поля статора. Этому соответствует подключение напряжения U Г2 к ОС генератора Г1 выключателем В1.
Рис. 4.14
При размыкании В1 и замыкании В10 напряжение генератора U Г2 будет подключено к обмотке статора генератора с обратным чередованием фаз. Фаза Ас сети оказывается подключенной к фазе ВГ генератора, а фаза сети Вс – к фазе АГ генератора. Ток статора при этом создает обратновращающееся поле, вследствие чего в обмотке возбуждения индуктируется ток с двойной частотой.
|
|
|
Изменяя величину,,обратного'' тока в обмотке статора генератора Г1 и фиксируя показания измерительного прибора, проводят его градуировку.
При несимметричном режиме системы, когда в обмотке статора будут одновременно протекать токи как прямой так и обратной последовательностей, по показаниям измерительного прибора ИП можно определить величину составляющей тока обратной последовательности.
|
|
|
