1) Токи нулевой последовательности протекают как по первичной, так и по вторичной обмоткам трансформатора, что возможно при соединениях Yo/Yo; Yo/δ ; δ/Yo .
2) Токи нулевой последовательности протекают только по одной из сторон трансформатора, что возможно при соединениях y/Yo и Yo/y.
В первом случае токи всех последовательностей свободно трансформируются, уравновешивают друг друга и мало влияют на соседние фазы. Следовательно, каждую из фаз трансформатора можно рассматривать как независимый однофазный трансформатор и рассматривать токи в обмотках отдельно, не раскладывая их на составляющие (прямой, обратной и нулевой последовательности). В этих случаях при несимметричной нагрузке в пределах номинальной искажение системы напряжений фаз невелико.
Во втором случае токи нулевой последовательности одной стороны не уравновешиваются токами нулевой последовательности другой стороны трансформатора, что ведет к возникновению больших магнитных потоков нулевой последовательности, а они в свою очередь индуктируют в обмотках большие ЭДС нулевой последовательности, которые сильно искажают систему фазных ЭДС.
ЭДС нулевой последовательности Ėоп всех трех фаз складываются с фазными ЭДС прямой последовательности фаз по формулам:
ĖА*=ĖА+Ėоп ; ĖВ*=ĖВ+Ėоп ; ĖС*=ĖС+Ėоп ,
из-за чего искажается система полных ЭДС фаз, которая будет иметь вид, показанный на рисунке 5.
Соответственно будут выглядеть фазные напряжения
ŮА* = –ĖА*; ŮВ* = –ĖВ*; ŮС* = –ĖС*.
Направление (фаза) вектора ЭДС Ėоп зависит от характера нагрузки.
Ė0П
ĖА
ĖВ*
ŮАВ
Рисунок 3. Искажение фазных ЭДС трансформатора
Поскольку линейные ЭДС и напряжения определяются разностями соответствующих фазных величин, т.е. формулами типа Ů АВ = UА*– ŮВ*, то диаграмма векторов линейных ЭДС и напряжений не искажается.
Таким образом, при соединениях обмоток типа Y/Yo и Yo/Y токи нулевой последовательности вызывают сильные искажения фазных напряжений, опасных для однофазных потребителей.
Это наиболее заметно в бронестержневых трансформаторах и в однофазных трансформаторах трехфазных групп, где магнитные потоки нулевой последовательности замыкаются свободно.
Распределение токов короткого замыкания по фазам первичной и вторичной обмоток зависит от схемы соединения и вида короткого замыкания.
В частности, для некоторых вариантов К.3. и схем соединения обмоток распределение токов К.3. показано на рисунке 4, а,б,в.
.
а)
С
.,.жэжж
.
в
В
а
А
0
100%
°
•
100%
а
•
°
•
б)
в
•
•
°
с
°
в)
Рисунок 4. Варианты распределения токов при установившихся
режимах короткого замыкания.
Итак, с точки зрения величины токов короткого замыкания и влияния несимметричных режимов на величину фазных напряжений наиболее предпочтительными схемами соединения обмоток трансформаторов являются схемы Δ/Yo; Yo/Δ, которые на практике и применяются чаще всего.