Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов при соединении обмоток по схеме y/y-0 и Y/Y0-0

Введение. Статья посвящена исследованию несимметричной нагрузки трехфазных трансформаторов при разных схемах их соединения. Материалы и методы. При симметричной нагрузке трехфазного трансформатора, когда нагрузка во всех трех фазах одинаковая, достаточно рассчитать все интересующие величины только для одной фазы. Переменные величины в других фазах будут иметь точно такие же значения, но со сдвигом по фазе на + 120o и -120o. При несимметричной нагрузке токи в фазах трансформатора различны, и для их определения необходимо решать уравнения для всех трех фаз. Результаты. Показано, что при соединении обмоток трехфазного трансформатора по схеме Y/Y без нейтрального провода, когда отсутствуют составляющие тока нулевой последовательности, первичные и вторичные токи определяются из условия равновесия первичных и вторичных магнитодвижущих сил (МДС). В силу этого нет необходимости раскладывать токи на симметричные составляющие и можно значительно упростить задачу анализа, сведя ее, пренебрегая токами намагничивания, к расчету обычной электрической цепи с тремя неизвестными токами. В качестве примера приведены векторные диаграммы режима двухфазной активной нагрузки и режима двухфазного короткого замыкания. Обсуждение. В случае наличия нейтрального провода при соединении обмоток трансформатора по схеме Y/Y0 и неравномерной нагрузке первичные токи не уравновешены вторичными токами и необходимо производить расчет, используя метод симметричных составляющих. Для расчета способа соединения представляют тремя схемами замещения: для прямой, обратной и нулевой последовательностей. Заключение. В результате проведенного исследования установлено, что наличие нейтрального провода во вторичной обмотке обусловливает появление в ней нескомпенсированных токов нулевой последовательности, что вызывает появления во всех фазах трансформатора магнитодвижущей силы одинакового направления. Эти МДС индуктируют во всех обмотках ЭДС нулевой последовательности. В этом случае задача усложняется и с помощью метода симметричных составляющих приходится определять по трем схемам замещения 11 неизвестных величин с учетом токов намагничивания. Для решения полученной системы уравнений рекомендуется использовать интегрированный пакет MathCad.