47. В чем аналогия и различие в действии потока нулевой последовательности и в действии третьей гармоники основного потока?

Токи нулевой последовательности создают во всех фазах потоки нулевой последовательности Ф_Оп, которые во времени совпадают по фазе. В этом отношении они аналогичны третьим гармоникам потока трехфазных трансформаторов, возникающим вследствие насыщения магнитной цепи и проходят в сердечниках таким же образом. Токи и потоки нулевой последовательности в трансформаторах различной конструкции и с различными соединениями обмоток проявляются и действуют аналогично третьим гармоникам намагничивающего тока и потока. Разница заключается лишь в том, что первые изменяются с основной, а вторые — с трехкратной частотой.

47. Почему при отсутствии токов нулевой последовательности необходимость разложения токов и напряжений на симметричные составляющие отпадает?

Токи нулевой последовательности отсутствуют в случае, когда сеть не имеет нулевого провода или когда этот провод не нагружен током. Так как токи прямой и обратной последовательности во всех случаях одинаковым образом трансформируются из одной обмотки в другую и сопротивления трансформатора для этих токов одинаковы, то их действие можно учитывать совместно. Поэтому при отсутствии токов нулевой последовательности необходимость разложения токов и напряжений на симметричные составляющие отпадает.

47. Вызывает ли несимметричная нагрузка значительное искажения симметрии фазных и линейных напряжений при отсутствии тока нулевой последовательности и почему?

При несимметричной нагрузке падения напряжения U в отдельных фазах трансформатора различны. Но если токи отдельных фаз не превышают номинальных значений, то при  = 0 величины U относительно малы, так как сопротивление Z_K трансформатора относительно мало. Отсюда можно сделать вывод, что несимметричная нагрузка трансформатора при  = 0 не вызывает значительного искажения симметрии фазных и линейных напряжений. Поэтому при  = 0 больших осложнений в работе трансформатора не возникает. Отметим, что, согласно ГОСТ 3484—65, трехфазная система напряжений или токов считается практически симметричной, если составляющая обратной последовательности равна не более 5% составляющей прямой последовательности.

47. При каком соединении и какой обмотки обычно возникают токи нулевой последовательности?

Токи нулевой последовательности возникают обычно тогда, когда вторичная обмотка соединена в звезду с нулевым проводом и между нулевым и линейным проводами включаются однофазные потребители, а также при однофазном коротком замыкании на вторичной стороне такого трансформатора.

47. При каком соединении или система фазных эдс и напряжений сильнее искажается и почему?

В первом случае (трансформаторы с соединением обмоток /Yo) намагничивающим током нулевой последовательности можно пренебречь, так как он будет составлять небольшую долю полного тока нулевой последовательности, и поэтому токи нулевой последовательности взаимно уравновешиваются в каждой фазе трансформатора, сопротивление нулевой последовательности Z_On = Z_K . Поскольку вследствие этого токи всех последовательностей трансформируются одинаковым образом из одной обмотки в другую и для них существуют одинаковые схемы замещения с одинаковыми параметрами, то в данном случае также, вообще говоря, нет надобности раскладывать полные токи и напряжения фаз на симметричные составляющие. Нулевые составляющие вторичного напряжения U_а0 в данном случае возникают только за счет относительно небольших падений напряжения Z_КI_Ao. Поэтому в трансформаторах с соединением обмоток /Yo при несимметричной нагрузке система трехфазных напряжений искажается относительно слабо.

Во втором случае (трансформаторы с соединением обмоток Y/Yo) токи нулевой последовательности I_а0 протекают только во вторичной обмотке и являются чисто намагничивающими, так как они не уравновешены токами I_Ао в первичной обмотке. Э. д. с, нулевой последовательности поэтому могут достичь больших значений. Например, для группового трансформатора, у которого Z_m0 =Z_m, уже при I_а0 = I₀ ≈ (0,02 : 0,05) I_н э. д. с. Е_ОП ≈ U_Н. В результате система фазных э. д. с. и напряжений сильно искажается.