Построение векторных диаграмм токов и напряжений при переходе через трехфазный трансформатор при различных видах КЗ (Лабораторная работа № 8)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

стороне же низшего напряжения, где обмотки соединены в звезду, междуфазные и фазные напряжения одинаковы по величине.

2.3. Распределение токов при трехфазном КЗ за трансформатором со схемой ∆/Yн-11.

При трехфазном КЗ в точке К(3) между фазами А, В и С звезды за трансформатором со схемой ∆/Yн-11  токи КЗ одинаковые по величине протекают во всех трех фазах (рис.8.1,а). Вектора фазных токов при этом равны по величине и сдвинуты на угол 1200 (рис.8.1,в). При построении векторных диаграмм токов вторичной и первичной обмоток трансформатора (рис.8.1,б,в) для простоты условно принят коэффициент трансформации трансформатора КТ = 1. Если число витков фазных обмоток соответственно равны WY и WΔ, то коэффициент трансформации для трансформатора со схемой ∆/Yн-11

                                         (8.1)

Рассчитанные токи КЗ за трансформатором на стороне низшего напряжения должны быть пересчитаны на сторону высшего напряжения для выбора уставок защит на стороне ВН, учитывая особенности, связанные с группой соединения обмоток трансформатора. На рис. 8.1,а приведена принципиальная схема трансформатора с соединением обмоток ∆/Yн-11.  При известных фазных токах I, I и I ток в линейных проводах за треугольником имеем при КТ =1

IАл = IАФIВФ = (Iаф/ √3– Iвф/ √3);

IВл= IВФI СФ = (Iаф/ √3 – Iсф/ √3);                                         (8.2)

IСл = IАфIСФ = (Iсф/ √3  – Iаф/ √3).

а)

Рис.8.1. Распределение токов (а) и векторные диаграммы токов вторичной (в) и первичной обмоток (б) при трехфазном КЗ за трансформатором с соединением обмоток  ∆/Yн и Кт=1

При построении векторных диаграмм токов (рис.1.26,б,в) следует обратить внимание, что вектора токов Iаф и IАф совпадают по фазе и при  КТ = 1 отличаются по величине в √3 раз за счет соотношения √3WY/WΔ, т.е. при КТ =1 имеем  IАф=Iаф/√3 (рис.8.1,б,в).

Т.е. при реальном КТ  имеем увеличение токов IАл; IВл; IСл в √3 раз (рис.8.1,б) и их уменьшение √3 раз за счет соотношения √3WY/WΔ, (рис.8.1,б и 8.1,в).

Ток КЗ, протекающий в любой фазе трансформатора Т на стороне ВН  при трехфазном КЗ на стороне НН  трансформатора Т определяется

,                                        (8.3)

Таким образом при трехфазном КЗ за трансформатором со схемой ∆/Yн-11 токи, протекающие на стороне ВН при КЗ на стороне НН трансформатора такие же, что и при соединении обмоток трансформатора по схеме Y/Yн-0, но сдвиг по фазе между токами вторичной и первичной обмоток составляет 300. Токи трехфазного КЗ на стороне НН трансформатора пересчитываются через коэффициент трансформации трансформатора КТ

        ; ;               (8.4)

2.4.Распределение токов при двухфазном КЗ за трансформатором со схемой ∆/Yн-11 (рис.8.2,а)

При двухфазном КЗ в точке К(2) между фазами В и С звезды за трансформатором со схемой ∆/Yн-11  токи КЗ одинаковые по величине протекают в двух фазах. Вектора фазных токов при этом сдвинуты на угол 1800 (рис.8.2,в).

Рассчитанные токи КЗ за трансформаторами на стороне низшего напряжения должны быть пересчитаны на сторону высшего напряжения. При этом следует учесть особенности, связанные с группой соединения обмоток трансформатора Т.

При двухфазном КЗ на стороне звезды, например между фазами в и с (рис.8.2,а), ток в неповрежденной фазе Iаф = 0, а токи в поврежденных фазах в и с  равны току КЗ, т. е.

I(2)вф =- I(2)сф =  I(2)по                                                   (8.5)

В общем случае для трансформатора со схемой ∆/Yн-11 фазные токи стороны треугольника ВН связаны с токами стороны звезды следующими выражениями при КТ=1

IАЛ = (II ) / √3,       IBЛ  = (II ) / √3,      I= (II ) / √3.(8.6)                          При двухфазном КЗ  между фазами  В и С ток КЗ в фазе А со стороны звезды отсутствует, т.е. Iаф=0, Iвф= - Iсф (рис. 8.2,б,в), поэтому при КТ ≠ 1:

I(2) = - I(2)вф / √3КТ,

I(2) =2I(2)вф  / √3 КТ, .                                 (8.6)

I(2)= -I(2)сф / √3КТ.

Таким образом при двухфазном КЗ между фазами в и с звезды за трансформатором со схемой ∆/Yн-11  на стороне треугольника токи КЗ проходят во всех трех фазах.  Причем, в одной фазе течет ток в два раза больше, чем ток двух других фазах, и в 2/√3  раз больший  тока I(2)ПО  на стороне Y и совпадает с ним по фазе (рис.8.2,б).

Как видно из рис. 8.2,а ток в треугольнике  делится на две части: одна замыкается по обмотке фазы в и другая – по последовательно включенным обмоткам фаз с и а. Поскольку сопротивление второй цепи в два раза больше, ток в обмотке фазы в равен Icф =2I(2)ПО /3, а в обмотках фаз а и с Iaф= Ibф = I(2)ПО /3. (рис.8.2,в)

Для простоты при построении векторных диаграмм токов вторичной и первичной обмоток трансформатора (рис.8.2,б,в) условно принят коэффициент трансформации трансформатора

Похожие материалы

Информация о работе