5.4  Токораспределение в сети на стороне питающего напряжения силового трансформатора (∆/∆-∆ - 12) при двухфазном КЗ за трансформатором

5. 4  Токораспределение в сети на стороне питающего напряжения силового трансформатора (∆ /∆ -∆ - 12) при двухфазном КЗ за трансформатором

 

 

Для определения токораспределения на стороне питающего напряжения при К⁽²⁾ на стороне НН используем следующую эквивалентную схему (рисунок 5. 23).

 

С учетом допущений, принятых в пункте 5. 1, определим токи на стороне НН и разложим полные токи двухфазного КЗ на симметричные составляющие.

Примечание. Для определения тока двухфазного КЗ за трансформатором есть отдельные методики. В настоящем учебном пособии задача расчета тока двухфазного КЗ не поставлена и расчет не приводится.

На рисунке 5. 24 приводится разложение полных токов двухфазного КЗ на симметричные составляющие. Векторы токов І_{к, в} и І_{к, с} выбраны произвольно.

 

	Рисунок 5. 24. Векторная диаграмма полных токов КЗ К(2) на стороне НН трансформатора и их симметричных составляющих

 

На стороне НН линейные симметричные составляющие ПП и ОП І_1а,  І_1в, І_1с и І_2а,  І_2в, І_2с связаны с фазными токами ПП и ОП во вторичных обмотках трансформатора следующими соотношениями:

 

      І_1а = І_1а∆ - І_1в∆                    І_2а = І_2а∆ - І_2в∆  

 

         І_1в = І_1в∆ - І_1с∆                    І_2в = І_2в∆ - І_2с∆  

 

         І_1с = І_1с∆ - І_1а∆                     І_2с = І_2с∆ - І_2а∆  

 

Эти соотношения поясняются векторными диаграммами, приведенными на рисунке 5. 25.

Важно отметить, что в силовом трансформаторе с соединением обмоток по схеме ∆ ∕ ∆ -12 число витков в обмотках на стороне ВН равно числу витков в обмотках на стороне НН (при К_U = 1). Это означает, что в фазных обмотках обоих треугольников протекают фазные токи равные по величине и совпадающие по фазе. Отсюда вытекает, что на стороне ВН векторные диаграммы фазных токов ПП и ОП, а равно и линейных токов ПП и ОП будут идентичны диаграммам, приведенным на рисунке 5. 25.

 

	Рисунок 5. 26. Векторные диаграммы фазных и линейных токов ПП и ОП на стороне ВН трансформатора (∆ /∆ -12) при К(2)

 

 

Имея линейные токи ПП и ОП на стороне ВН (рисунок 5. 26) определим полные токи в каждой фазе на стороне питающего напряжения.

 

1. В фазе А             І_А = І_1А + І_2А = 0

 

 

2. В фазе В             І_В = І_1В + І_2В

 

3. 3. В фазе С         І_С = І_1С + І_2С

 

	Рисунок 5. 27 Векторные диаграммы полных токов на стороне ВН

Сравнивая векторные диаграммы на рисунках 5. 24, 5. 25, 5. 26, 5. 27, приходим к следующим выводам:

1) на стороне ВН, также как и на стороне НН при двухфазном КЗ (в, с) за трансформатором в фазах А и а  отсутствуют полные линейные токи;

2) полные линейные токи в фазах В и в равны (К_U = 1) между собой и синфазны, то есть І_В = І_{к, в};

3) полные линейные токи в фазах С и с также равны между собой и синфазны, то есть І_С = І_{к, с} = - І_{к, в}.

4) при К⁽²⁾ за трансформатором (∆ /∆ -12) токораспределение на стороне питающего напряжения полностью соответствует токораспределению на стороне НН с учетом реального коэффициента трансформации К_U силового трансформатора.

5. 5  Токораспределение на стороне питающего напряжения (на стороне Υ ) силового трансформатора (Υ /∆ -∆ - 11) при К(2) за трансформатором

 

 

В нормальном симметричном режиме работы трансформатора напряжения на стороне НН сдвинуты на 30º в сторону опережения относительно соответствующих напряжений высокой стороны (рисунок 5. 29). Линейные токи на стороне НН опережают линейные токи высокой стороны на 30º (рисунок 5. 29, б).

 

 

 

На рисунке 5. 29:

 

- фазные напряжения на стороне ВН;

- линейные напряжения на стороне ВН;

- фазные напряжения на стороне НН;

- линейные напряжения на стороне НН;

   - фазные токи (в обмотках∆ ) на стороне НН;

         - линейные токи на стороне НН;

      - линейные (они же и фазные) токи на стороне ВН.

 

При двухфазном (в, с) коротком замыкании на секции І (рисунок 5. 28) токи ПП и ОП фазные и линейные аналогичны приведенным на рисунке 5. 25.

Токи ПП и ОП в фазных обмотках ∆ в   раз меньше линейных и в 3 раза меньше полного тока КЗ на стороне ∆, то есть

 

                .

 

 

 

Поскольку число витков в обмотках на стороне ∆ в   раз больше числа витков в обмотках на стороне Υ (К_U = 1), то токи ПП и ОП (фазные и линейные) на стороне Υ больше соответствующих токов в фазных обмотках треугольника и совпадают с ними по фазе, то есть

 

; ; ; а также

 

; ; .

 

Используем векторные диаграммы на рисунке 5. 30, определим фазные (они же линейные) составляющие ПП и ОП на стороне Υ.

 

Используя формулы образования и векторные диаграммы на рисунке 5. 31, определим полные линейные токи в фазах А. В и С на стороне звезды.

	1. В фазе А. ІА = І1АΥ + І2АΥ .     2. В фазе В. ІВ = І1ВΥ + І2ВΥ .   3. В фазе С. ІС = І1СΥ + І2СΥ .   Анализ векторных диаграмм на рисунке 5. 32 показывает, что при К(2) за трансформатором (Υ /∆ -11)на стороне Υ проходят токи во всех трех фазах. Одна фаза оказывается перегруженной. В двух фазах токи равны и синфазны, в третьей фазе проходит удвоенный ток, противофазный двум, то есть
			Рисунок 5. 32. Полные линейные токи на стороне Υ

 

и .

 

На рисунке 5. 33 показаны токораспределения на сторонах ∆ и Υ при двухфазных коротких замыканиях различных фаз на стороне ∆.

 

 

		Рисунок 5. 33. Токораспределение на сторонах ∆ и Υ трансформатора (Υ /∆ -11) при К(2) различных фаз за трансформатором

 

На рисунке 5. 34 для сравнения приведены токораспределения на сторонах ∆ и Υ силовых  трансформаторов (∆ /Υ -11)   и (Υ /∆ -11)  при К⁽²⁾ (в, с) за трансформатором

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: