По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.001.63

Исследование несимметричных режимов автотрансформаторов

Мартынов В.А. д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», г. Иваново, Российская Федерация
Голубев А.Н. д-р техн. наук, профессор, ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», г. Иваново, Российская Федерация

На основе метода симметричных составляющих разработан подход к расчету автотрансформаторных и комбинированных несимметричных режимов работы силовых автотрансформаторов. Предложены новые математические модели основных неполнофазных режимов. Приведен пример расчета комбинированного неполнофазного режима по паспортным данным автотрансформатора при очередном отключении линейных проводов соответственно со сторон среднего, низшего и высшего напряжений. Предложенная модель и полученные аналитические выражения позволяют определять токи и напряжения фазных обмоток автотрансформатора в самых различных несимметричных режимах работы на основе единого подхода.

Литература:

1. Дулепеов Д. Е., Тюндина Т. Е. Расчет несимметрии напряжений СЭС // Вестник НГИЭИ. — 2015. — № 4 (47). — С. 35–42.

2. Петров Г.Н. Трансформаторы. — М.: ОНТИ, 1934. — 445 с.

3. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учеб. для вузов. — М.: Энергия, 1980. — 928 с.

4. Мартынов В.А. Расчет неполнофазных режимов работы трехфазных трансформаторов // Электричество. — 2003. — № 9. — С. 54–61; № 10. — С. 17–24.

5. Бошняга В.А., Суслов В.М. Моделирование трехфазных трансформаторных устройств с трехстержневым магнитопроводом для инженерных расчетов несимметричных режимов при различных схемах соединения обмоток // Проблемы региональной энергетики. — 2013. — № 2 (22). — С. 38–50.

6. Бошняга  В.А., Суслов  В.М. Исследование несимметричных режимов трехфазных трехстержневых трансформаторов со схемой соединения обмоток «в зигзаг» // Проблемы региональной энергетики. — 2013. — № 3 (23). — С. 39– 46.

7. Основы теории цепей: Учеб. для вузов / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. — 528 с. Электротехнический справочник: в 3-х томах. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ (гл. ред. И.Н. Орлов) и др. – 7-е изд., испр. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 712 с.

Введение. Силовые автотрансформаторы получили широкое распространение в сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением 110 кВ и выше. Мощные автотрансформаторы изготавливаются как трехфазными, так и однофазными. Схема включения обмоток обычного трехфазного силового автотрансформатора представлена на рис. 1. Чаще всего автотрансформаторы используются для связи электрических сетей с напряжениями: 110, 220, 330 и 500 кВ на стороне высшего и среднего напряжений. При этом, кроме последовательной и общей обмоток, имеющих электрическую связь, силовые автотрансформаторы, как правило, имеют третичные обмотки низшего напряжения (НН), соединенных в треугольник, основное назначение которых состоит в компенсации гармонических составляющих напряжений и ЭДС, кратных трем. Номинальная мощность обмотки НН H.ном S меньше номинальной мощности автотрансформатора ном S и не может превышать значение типовой мощности тип S .

При эксплуатации силовых автотрансформаторов нередко приходится иметь дело с неполнофазными режимами работы, вызванными кратковременным отключением одной или двух фаз при коротких замыканиях либо более длительным отключением при пофазных ремонтах. Такие режимы могут возникать и при неполнофазных отключениях автотрансформаторов или при их пофазной коммутации. В ряде случаев для группы однофазных автотрансформаторов при аварийном отключении одной фазы может оказаться допустимым работа по двум фазам. В этом случае не требуется установка резервной фазы, особенно при наличии двух групп однофазных автотрансформаторов на подстанции [1]. Неполнофазные режимы приводят к несимметрии напряжений автотрансформаторов, что сказывается на качестве электроснабжения потребителей. Для самого автотрансформатора несимметричная работа может быть опасна в отношении перегрузки отдельных обмоток.

Несмотря на появление в последние годы эффективных численных методов расчета электромагнитных устройств в инженерной практике анализ несимметричных режимов силовых трансформаторов, как правило, проводится на основе метода симметричных составляющих [2-6]. Основным достоинством данного подхода является возможность использования схем замещения приведенного трансформатора для токов различных последовательностей и проведение расчетов с помощью простых аналитических формул. При этом анализ многих несимметричных режимов может быть проведен по параметрам трансформаторов, взятым из справочника. К основным недостаткам метода симметричных составляющих следует отнести невысокую точность, обусловленную, главным образом, допущением о линейности магнитной цепи и постоянстве параметров намагничивающей ветви схемы замещения.

Для Цитирования:
Мартынов В.А., Голубев А.Н., Исследование несимметричных режимов автотрансформаторов. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;4.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: