Несимметричных трехфазных

Аналогичные процессы наблюдаются при несимметричных нагрузках генератора (одно- и двухфазной), а также при коротких замыканиях.

Демпферная обмотка полюсов синхронных машин выполняет ряд функций. В генераторах она служит для снижения уровня динамических перенапряжений в обмотке ротора при несимметричных коротких замыканиях, гашения обратного синхронного поля, улучшения формы ЭДС и симметрии напряжений при несимметричных нагрузках отдельных фаз, успокоения качаний и повышения динамической устойчивости работы. Генераторы малой мощности (до 100 кВт) обычно не имеют демпферной обмотки.

В общем случае будем рассматривать трехфазную СМ с явнопо-люсным ротором (см. 1.1). Такая машина имеет симметричную трехфазную обмотку на статоре. На роторе имеются обмотки возбуждения и демпферная. В синхронных двигателях (СД) демпферная обмотка является пусковой обмоткой, обеспечивающей асинхронный пуск двигателей. В синхронных генераторах (СГ) демпферная обмотка служит в основном для успокоения колебаний ротора, облегчения условий втягивания в синхронизм и устранения перенапряжений в обмотках статора при несимметричных нагрузках.

Работа генератора в значительной мере определяется его индуктивным ч активным сопротивлениями. Эти сопротивления различны для разных режимов работы: нормального, при несимметричных нагрузках и переходных процессах.

Демпферная обмотка полюсов синхронных машин выполняет ряд функций. В генераторах она служит для снижения уровня динамических перенапряжений в обмотке ротора при несимметричных коротких замыканиях, гашения обратного синхронного поля, улучшения формы ЭДС и симметрии напряжений при несимметричных нагрузках отдельных фаз, успокоения качаний- и повышения динамической устойчивости работы. Генераторы малой мощности (до 100 кВт) обычно не имеют демпферной обмотки.

В симметричных электрических машинах при несимметричных нагрузках подобные же соотношения связывают несимметричные фазные напряжения (Ua, Ub, U_c) с их симметричными составляющими (U0, l/i, U2).

При анализе явлений, имеющих место при несимметричных нагрузках, и при коротких замыканиях синхронной машины удобнее всего пользоваться методом симметричных составляющих, разлагая э. д. с., напряжения и токи на три симметричных составляющих: прямого, обратного и нулевого следования фаз. Каждая из этих систем характеризуется своими параметрами, т. е. индуктивными (xlt хг, ха), активными (г^, г2, гй) и полными (z^ 22, z0) сопротивлениями соответствующего следования. В современных достаточно мощных синхронных генераторах величины активных сопротивлений по отношению к индуктивным весьма мады, поэтому в

2. Схемы включения приборов для определения активной мощности в трехфазной цепи при симметричных и несимметричных нагрузках.

Таким образом, следует прийти к заключению, что при отсутствии составляющей нулевой последовательности в первичных и вторичных токах трансформатора (это всегда имеет место при соединении обмоток по схемам У/У, У/Л, А/У и А/А) каждую фазу трансформатора при несимметричных нагрузках можно рассматривать независимо как однофазный трансформатор. Если при этом первичная обмотка соединена в звезду, ю первичное напряжение каждой фазы определяется из равенств (2-191). Если нагрузка трансформатора задана вторичными линейными токами и вторичная обмотка соединена треугольником, то фазные токи нагрузки определяются из равенств (2-183).

В СССР силовые трехфазные двухобмоточные трансформаторы общего назначения выпускаются со следующими схемами соединения обмоток: У/Ун, У/Д, УН/Д, У/2Н, Д/УН и Д/Д. Применение того или иного соединения обмоток зависит от ряда причин. Так, в сетях с напряжением 110 кВ и выше обычно применяют трансформаторы с соединением обмоток УН/Д. Это связано с тем, что при заземлении нулевой точки напряжение отводов ВН трансформатора и проводов линии передачи относительно земли будет вУ 3 раз меньше линейного, что приводит к снижению стоимости изоляции и облегчает борьбу с перенапряжениями. В трансформаторах мощностью до 2500 кВ-А широко применяется соединение У/УН, основным достоинством которого является то, что по сравнению с соединением Д/Ун изготовление обмотки ВН дешевле и технологичнее. Однако с точки зрения влияния высших гармонических (см. § 2.3) и работы трансформатора при несимметричных нагрузках (см. § 1.10) предпочтительнее соединение Д/УН, а там, где не требуется вывод нулевой точки со стороны НН, — соединение У/Д. С аналогичной целью в трансформаторах мощностью до 250 кВ-А используется соединение У/Z вместо У/УН, хотя в этом случае расход меди увеличивается.

нить обмотку трансформатора в звезду и заземлить нулевую точку, так как при этом напряжение выводов трансформатора и проводов линии передачи относительно земли будет всегда в }^3 раза меньше линейного, что приводит к снижению стоимости изоляции. Осветительные лампы накаливания более низкого напряжения имеют большую световую отдачу, а осветительные сети выгодно строить на более высокое напряжение. Поэтому вторичные обмотки трансформаторов, питающих осветительные сети, соединяются обычно в звезду и осветительные лампы включаются на фазное напряжение — между линейными и нулевыми проводниками. В ряде случаев, когда ток обмотки невелик, при соединении в звезду обмотки получаются более дешевыми, так как число витков при этом уменьшается в ]/Зраза, а сечение проводов увеличивается также в /3 раза, вследствие чего трудоемкость изготовления обмотки и стоимость обмоточного провода уменьшаются. С другой стороны, с точки зрения влияния высших гармоник (см. § 13-1) и поведения трансформатора при несимметричных нагрузках (см. § 16-2) целесообразно соединять одну из обмоток трансформатора в треугольник.

Приведение несимметричных трехфазных или многофазных машин к двухфазной — нестандартная операция, поэтому при исследовании переходных процессов для трехфазных машин следует пользоваться трехфазной заторможенной системой координат.

Приведение несимметричных трехфазных или многофазных машин к двухфазной —нестандартная операция, поэтому при исследовании переходных процессов для трехфазных машин следует пользоваться трехфазной заторможенной системой координат.

между фазными и _линейными напряжениями определяется выражением 11Я = УЗ^Ф. Для несимметричных трехфазных потребителей не все эти соотношения соблюдаются.

Следует заметить, что способ двух ваттметров не пригоден для измерения мощности несимметричных трехфазных потребителей электроэнергии при включении их «звездой» и наличии нейтрального провода.

7-4. Разложение несимметричных трехфазных систем на симметричные составляющие

7-4. Разложение несимметричных трехфазных систем на симметричные составляющие..................... 293

просто как разветвленную цепь с несколькими источниками питания, применяя к ее расчету общие методы. Это утверждение неприменимо к цепям с вращающимися машинами, поскольку их эквивалентное сопротивление зависит от степени несимметрии приложенного напряжения. В некоторых случаях оно неприменимо и к цепям с трехфазными трансформаторами. Подробнее этот вопрос рассматривается в § 9-10, посвященном специальным методам расчета несимметричных трехфазных цепей.

вращающихся машин) при заданных напряжениях генератора (без учета его внутренних сопротивлений). Рассмотрим несколько характерных примеров несимметричных трехфазных систем.

Наглядность метода преобразований и его универсальность при расчетах несимметричных трехфазных цепей делают понятным то обстоятельство, что этот метод был разработан и предложен американским инженером Кеннеди именно для расчета трехфазных цепей. Этот метод получил широкое применение и при анализе других сложных цепей.

В несимметричных трехфазных системах коэффициент мощности можно определить как

3. Несимметричные трехфазные цепи. В несимметричных трехфазных цепях ZA ф 7-в Ф Zc и ZAB Ф ZBC Ф Т-СА • При этом соединение фаз нагрузки звездой без нейтрального провода ( 3.70, б, в) приводит к неодинаковым по амплитуде фазным напряжениям, что является недостатком таких соединений.