7.4. Работа трансформатора в схеме открытого треугольника

Схема открытого треугольника (рис. 7.10, а) получается из схемы соединения обмоток Δ/Δ (рис. 7.9, а) отключением первичной и вторичной обмоток одной фазы. Происходящие при этом изменения рассмотрим для случая симметричной активной нагрузки. Тогда в схе-ме Δ/Δ фазные токи совпадают по фазе с напряжениями (рис. 7.9, б).

Линейные токи первичной обмотки определяются выражениями

. (7.20)

После отключения фазы А (рис. 7.10, а) первичные напряжения U_CA и U_ВС не изменятся, так как они заданы сетью бесконечно большой мощности. Без учёта падения напряжения на сопротивлениях об-моток Z_Кİ согласно (7.8)–(7.10) вторичные напряжения итакже не изменятся. В трёхфазной сети,и при постоянных инапряжениетакже останется прежним, то есть по двум фазам передаётся трёхфазная система напряжения.

При постоянной нагрузке останутся прежними и линейные токи, то есть в открытом треугольнике можно передать такую же мощность, как в схеме Δ/Δ. В отключённой фазе ток İ_А = – İ_а = 0. Согласно (7.20) фазные токи İ_В = İ_{В Л} и İ_С = – İ_{А Л} возрастут в раз до линейных, изменится и фаза токов (рис. 7.10, б). В случае загрузки трансформатора k_З > 0,6 при переходе к открытому треугольнику нужно уменьшать нагрузку чтобы предупредить перегрев и повреждение обмоток.

Токов нулевой последовательности нет, и обусловленная различием фазных токов несимметрия вторичных напряжений мала (см. § 7.2).

Схему открытого треугольника применяют для групповых транс-форматоров при выходе из строя одного из трансформаторов или при малой нагрузке линии передачи в начале эксплуатации.

Вопросы и задания для контроля

1. За счёт чего возникают несимметричные режимы трансформаторов?

2. В чем заключается смысл метода симметричных составляющих?

3. При какой из схем соединения обмоток трехфазного трансформатора возможна большая разница фазных напряжений и почему?

4. При каких конструкциях магнитопроводов трехфазных трансформаторов возможна большая разница фазных напряжений? Чем обусловлено это явление?

5. Какие схемы соединения обмоток: Y/Y, Δ/Y_H, Y/Y_H, Y/Δ, Δ/Y, Δ/Δ, Y/Z_H применяют в групповых, стержневых и бронестержневых трансформаторах?

6. Чем обусловлена несимметрия вторичных напряжений трехфазного трансформатора с соединением обмоток Y/Y и Y/Y_Н?

7. Какое влияние оказывает несимметрия нагрузки на работу трехфазного стержневого трансформатора при соединении обмоток Y/Y_H?

8. Каковы различия в работе двух трехфазных групповых трансформаторов с соединением обмоток Δ/Y_H и Y/Y_H? Объясните причину этих различий.

9. Начертите схему открытого треугольника. Объясните практическую ценность и особенности работы этой схемы по сравнению с соединением Δ/Δ.

8. Физические явления при намагничивании трансформаторов

Выше в разделах 2–7 все процессы рассмотрены при синусоидальном изменении намагничивающего тока i₀(t) и магнитного потока Ф(t), что верно только для трансформатора без магнитопровода. В ре-альном трансформаторе за счёт насыщения стального магнитопрово-да характеристика намагничивания Ф = f (I_0Р) нелинейна и только од-