2.4. Питание тяговой сети при помощи трехфазных трансформаторов.

Рис. 2.11 Схема питание тяговой сети при помощи трехфазных трансформаторов

Определим группу соединения обмоток трансформатора:

Рис. 2.12 Определение групп соединения обмоток трансформатора

Рис. 2.14 Векторная диаграмма

Получаем группу Ү/Δ-11

A, B, C – начало обмоток ВН

X, Y, Z – концы обмоток ВН

a, b, c – начало обмоток НН

x, y, z – концы обмоток НН

У данного трансформатора первичное напряжение – 110 (220) кВ, вторичное напряжение – 27,5 кВ.

Как видно, тяговую сеть, состоящую из 2-х плечей, питает только 2 фазы первичного напряжения из 3-х. Поэтому при такой схеме внешняя сеть загружается неравномерно. Для устранения этого эффекта тяговые подстанции чередуют при подключении к ЛЭП.

Треугольник на вторичной обмотке образован соединением первой фазы (a) с концом второй (y), начала второй (b) с концом третьей (z) и начала третьей (c) с концом первой (x). При этом вектор линейного напряжения первичной стороны отстает от вектора напряжения вторичной обмотки на 30°. Если вектор совместить с минутной стрелкой на цифре 12, то вектор совпадет с цифрой 11. Т.е получаем группу Ү/Δ-11.

Построим векторную диаграмму:

Рис. 2.15 Векторная диаграмма

Вектор следует ориентировать относительно “своего” вектора напряжения и сдвинуть на некоторый угол (поскольку характер нагрузки - индуктивный).

Вектор следует ориентировать относительно “своего” вектора напряжения , противоположному и тоже сдвинуть на угол .

Зная и можно определить .

т.к. + + =0 (по закону Кирхгофа).

Определим токи в фазах вторичного треугольника, а значит и в фазах первичной звезды. Т.е. возникает задача определения участия вторичных обмоток в питании 2-х фидерных зон (плечей питания). Для схемы Ү/Δ и Ү/ Ү /Δ отсутствуют токи нулевой последовательности, а значит фазу трансформатора при несимметричной загрузке можно рассматривать независимо от других, т.е. как однофазный трансформатор. Распределение нагрузок на вторичной стороне между фазами трансформатора определяется только сопротивлением обмоток. Левое плечо питается от напряжения . Это напряжение генерируется как в обмотке ax, так и в обмотках yb и zc (где оно получается в результате геометрического сложения напряжений обмоток by и cz). Но сопротивление обмотки ax в 2 раза меньше сопротивления двух других обмоток, соединенных последовательно. Поэтому ток разделяется между двумя этими, генерирующими напряжение , обмотками в отношении 2:1. Аналогично делится ток .

Рис. 2.16 Векторная диаграмма

Тогда на диаграмме построим (ток обмотки ax) как сумму и .

Аналогично ток в обмотке cz складывается из и . Сложив их, получим ток . А ток равен сумме и . Получается, что фаза B менее загружена, т.к. не соединена с рельсом.

Эти уравнения так же можно получить на базе уравнений Кирхгофа.

Решив эти уравнения, относительно , , также получим

;

;

.