автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Использование трансформаторов У/Уи с общестержневой симметрирующей обмоткой в сельских электрических сетях

БЕЛОРУССКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

сг; * На правах рукописи

о

со

ПР0Т0С0В1ЩЮ1Й Иван Василькам

УДК 631.371:621.311.1.027

1ЯП(Ш»80ВА!Ц1Е ТРАКССОК1АТОРСЗ У/Ун С 0БЩЕСХЕРЩ1ЕЕ0Я

смягарущей обшпшГ( в сельских

ЭЖШ>ИЧЕСКЙХ СЕТЯХ

Специальность: 05.20.02 - Электрификация ■ сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук .

МИНСК 1395

Рабата выполнена в Белорусском аграрном техническом ..университете (ВАТУ). '

•Научный, руководитель: кандидат технических наук, профессор

Янукович Г.И.

Официальное оппоненты: доктор технических наук, старший научный

сотрудник Русан В.И.; .• .

кандидат технических наук, доцент •Радкевич В.Н.'

Ведущая организация:. Про^ктно-изыскательский и'научно-исследо-' ' вательский институт "ВЕЛЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ"

(г. Минск) г

' Защита состоится " 2-2 " декабря 1995 г. в 14.30 часов на заседании совета по защите диссертаций Л 02.31.01 в Белорусском аграрном техническом университете.

С диссертацией можно цйракомиться в библиотеке ВАТУ. Автореферат разослан ".Ш" хоаоЬа 1995 г.

отзывы на автореферат в двух, экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому.секретарю совета по адресу:

22050В, Г. Минск-23, пр. Ф.Скаршш, 09, БАТУ.

Ученный секретарь совета по валюте диссертаций,, кандидат технических ¡тук, доцект

В.П. Степанцэв'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы К настоящему времени практически завершено решение задачи обеспечения централизованным питанием от государственных энергосистем сельскохозяйственных потребителей. При этом наибольшие значения приобрели вопросы не только надежного, но и качественного электроснабжения, а также сокращения потерь в этих сетях.

Одной из острых проблем в сельских сетях является повышение качества электрической энергии, так как в них отсутствуют средства регулирования напряжения и отклонение напряжения часто выходят за пределы нормативных значений. Наличие искажения системы фазных напряжений увеличивает потери электроэнергии в ,электрич<§с-ких сетях, нарушает нормальную работу токоприемников (элек!родви-гателей, ламп, холодильников, телевизоров, ЭВМ и др.), приводит к их преждевременному износу, часто к повреждениям.

Учитывая непрерывный .рост однофазных потребителей электрической энергии в сельском хозяйстве и сложившийся-острый'дефицит электроэнергии в Республике Беларусь, проблема качества электроэ-_ нергии и уменьшения потерь в потребительских трансформаторах и линиях приобретает важное народнохозяйственное значение.

Известные способы улучшения качества напряжения в сельских сетях не наши применения по разным причинам. Поэтому, данная работа, посвященная исследованию наиболее эффективного способа улучшения качества напряжения, является'важной и актуальной.

Диссертация выполнена в Белорусском аграрном техническом уни- • верситете (БАТУ) в соответствии с Программой энергосбережение в агропромышленном комплексе Республики Беларусь до 2000 года, ' и планом научно-исследовательской работы кафедры по теме "Разработать и исследовать преобразователи электроэнергии с целью повышения качества напряжения сельскохозяйственных потребителей", и.соответствует научно-технической программе (тема 7.5 Разработать рациональные методы и средства повышения- -качества^ и надежности электроснабжения сельского-хозяйства Республики Беларусь).

' Цель и задачи.' * Целью работы является повышение качества напряжения в сельских электрических седа и. улучшение эксплуатационных характеристик -трансформатора У/Ун путем установи? на них общестержневой симметрирующей срмотки.

Поставленная цель требует решения следующих задач:

- анализ качества напряжения в сельских электрических сетях 0,38 кВ и способов его улучшения;

- исследование симметрирующей способности трансформатора с общестержневой симметрирующей обмоткой (У/УНСУ);

- исследование энергетических характеристик трансформатора;

- исследование влияния симметрирующего устройства на температурное поле трансформатора;

- технике-экономическое обоснование использования трансформатора со схемой соединения обмоток У/УнСУ в сельских электрических сетях.

Научная новизна. Представлены результаты исследований и дан анализ состояния качества напряжения в сельских электрических сетях.

Приведена методика определения сопротивления нулевой последовательности трансформатора У/УнСУ.

Получены математические выражения и экспериментальные дан-

■ ные, которые показывают, что данный трансформатор повышает качество напряжения и снижает потери электроэнергии.

Разработан стенд для . исследования температурного поля трансформатора, на котором получены данные температур перегрева

■ трансформатора У/УнСУ в различных режимах.

Предложена методика определения добавочных потерь электроэнергии в сельских электрических сетях при несимметричной нагрузке.

Практическая ценность работы. В электрических сетях Бори-совскс го ПЭС Минской области прошли производственные испытания и работает 25 трансформаторов У/УнСУ. Методика определения дополнительных потерь электроэнергии принята для практического использования Минским институтом "Белэнергосетьпроектом".

Результаты исследований обсуждены на совещании в управлении эксплуатации электрических сетей и сельской электрификации Министерства энергетики и топлива РБ (протокол от 1 сентября 1994г., утвержденный зам.министром). На нем был определен комплекс мероприятий по внедрению трансформатора У/Ун с симме-рирукяцей обмоткой в энергосистему РБ.

Экономическая значимость полученных-результатов. Использование трансформатора У/УнСУ в одной усредненной электрической

о

сети при токе в нулевом проводе 0,25 номинального фазного позволяет снизить потери электрической энергии от несимметрии напряжения только за один год на 1639 кВт.ч по сравнению с трансформатором У/Ун и на 454 кВт.ч по сравнению с трансформатором У/2н.

Основные положения диссертации выносимые на защиту: Модель электрических сетей, позволяющая производить сравнительный анализ работы сети в различных режимах; результаты исследований симметрирующей способности, энергетические характеристики трансформатора У/Ун; методика определения сопротивления нулевой последовательности трансформатора У/УнСУ; методику определения добавочных потерь мощности в сети, для различных режимов-ее работы; целесообразность использования трансформаторов с обшестерхневой обмоткой в электрических сетях Республики Беларусь.

Личный вклад соискателя: Диссертация является самостоятельной научно-исследовательской работой, в которой на основании проведенных автором исследований получена математическая модель электрической сети; получена достоверная картина температурного поля трансформатора с СУ; определена зависимость потерь мощности в сети от несимметрии напряжения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на научных конференциях профессорско-преподавательского состава БАТУ (г. Минск, 1990 - 1995 г.); •

- на XXXII научно-технической конференции ЧГАУ ('Челябинск 1993 г.);

- на научно-практическом семинаре "Рациональное использование и пути экономии топлива, тепловой и электрической энергии на предприятиях мясной и молочной промышленности" (г. Барановичи 1994 г.)

- на I международном семинаре "Проблемы энергосбереженияно-вые решения" БЕЛОТЭК (г.Минск 1995 г.).

Публикация. По результатам выполненных исследовании опубликовано 6 печатных работ, из них 1 патент Республики Беларусь.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения пяти разделов, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Полный объем диссертации составляет 1Б6 страниц, включая 40 иллюстраций, список используемых источников из 107 наименований и 17 прияок?ний.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дана характеристика сельских электрических сетей 0,38 кВ и подключенных к ним потребителей. Отмечается, что эти сети содержат большое число однофазных потребителей, в которых всегда имеет место систематическая и случайная несимметрия токов.

Дан анализ качества напряжения в этих сетях. Приведены результаты исследований несимметрии напряжений в Республики Беларусь, проведенные автором. Показано, что в сетях имеет место значительная несимметрия напряжения, которые достигают недопустимых значений, в следствии широкого использования юирекэго но-•пользования- трансформаторов У/Ун,

Приведен анализ дополнительных потерь . электроэнергии в сельских электрических сетях от несимметрии напряжений. Он показал, что более половины суммарных потерь приходится на сети. Следовательно, существенного уменьшения потерь электрической энергии в них можно достигнуть путем снижения несимметрии токов и напряжений. Исходя из этого проведен анализ способов симметрирования напряжения и токов. Классификация существующих способов и технических средств симметрирования показала, что снижение уровня несимметрии токов и напряжений Можно разделить на четыре основных группы:

Д. Технические средства,, воздействующие на уменьшение активного сопротивления нулевой последовательности сети. Однако, они не получили широкого распространения из-за малой эффективности л большой стоимости. ■ .

2. Технические средства, предназначенные для снижения токов нулевой последовательности' сети. Широко не используются из-за малой эффективности, уменьшения надежности электроснабжения, затрудненности в применении.

3. Технические средства, предназначенные для снижения токов обратной последовательности. Мало используются из-за малой эффективности, повышения содержания высших гармоник в сети, большой стоимость».

4. Технические средства, предназначенные для снижения токов обратной и. нулевой последовательности. Массово не используются из-за сложной системы управления, большой стоимости.

Из анализа существующих устройств и методов следует, что все они не дают удовлетворительных результатов по совокупности всех показателей (симметрирование, стоимость, потери электрической энергии, величина тока однофазного короткого замыкания).

Следовательно применение конкретного устройства для повышения качества напряжения в сельских электрических сетях должно технико-экономически обосновано.

Вместе с рассмотренными устройствами и методами, симметрирующей способностью в электрических сетях обладают и трансформаторы со схемами соединения обмоток У/Zh, У/Л, Л/Ун. Однако данные трансформаторы имеют повышенные потери короткого замыкания и другие группы соединения, чем трансформатор У/Ун, и не позволяет им работать в параллель или в кольце с данным трансформатором.

Таким образом, рассмотренные технические средства не могут решить вопрос улучшения качества напряжения, уменыпейия добавочных потерь и увеличения тока однофазного короткого замыкания в существующем парке трансформаторов со схемой соединения обмоток У/Ун.

Улучшить качество электрической энергии в сетях можно с помощью симметрирующего устройства к трансформатору У/Ун, разработанного на кафедре "Электроснабжения" в ВАТУ, представляющего собой обмотку, расположенную поверх трех, стержней магнитопровода с рабочими обмотками трансформатора. Один из свободных концов компенсирующей обмотки подключен к нейтрали обмотки низшего напряжения, другой подсоединен к нулю трансформатора. Однако данный трансформатор недостаточно изучен, не были известны его положительные и отрицательные стороны, для рекомендации его использования в четырехпроводных электрических сетях 0,38 кВ.

Вторая глава посвещена исследованию симметрирующей способности и энергетических характеристик трансформатора У/УнСУ,-

Получены выражения для определения параметров нулевой последовательности рассматриваемого трансформатора.

Установлено, что у трансформаторов со схемами соединения обмоток У/УнСУ и У/Zh неуравновешенные потоки нулевой ' последовательности трансформаторов практически равны нулю.'

Для фазы "А" обмотки высшего напряжения справедливо выражение:

Ua = - Ea + IAZI. Для фазы "a" обмотки низшего напряжения Ua ■ Ea - .

(2)

где ÙA,Ûa - фазные напряжения, соответственно обмоток высшего и низшего напряжения; Èa - э.д.с.; ÎA.Îa " Фазные токи, соответственно обмоток высшего и низшего напряжения; Zi,2z - полные сопротивления, соответственно обмоток высшего и низшего напряжения.

■Учитывая метод симметрирующих составляющих, после соответствующих преобразований, выражения для определения фазных напряжений с низшей стороны трансформатора будет иметь, вид:

Ùa = - Од - iaiZi - îagZi - IaiZ2 - la^Zz ~ ioZoï, (3)

где lai, laz - фазные токи низшего напряжения соответственно прямой и обратной последовательности; 1о - ток нулевой последовательности; Zoi - полное сопротивление нулевой последовательности обмотки низшего напряжения без учета компенсирующих витков СУ. •

Учитывая, что + Z2 = Zk и сумма токов прямой и обратной . последовательности разных фаз равна нулю

где 2к - сопротивление короткого'замыкания трансформатора.

Ток нулевой последовательности (1о), протекая по сопротивлениям нулевой последовательности (го) кавдой из фаз создает напряжение нулевой последовательности соответствующей фазы трансформатора:

которое искажает систему фазных напряжений в треугольнике линейных напряжений. Для компенсации симметричной составляющей нулевой последовательности фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора необходимо, чтобы напряжения нулевой последовательности компенсирующих витков СУ

Ùa = - Ùa + ÎaZk - I0Z01,

(4)

Ûo - - IoZoï,

ÛoCy - Ùo, (Б)

или' ' ■ . ..

. IoZoï = 3IoZocy, • (6)

где Zocy - сопротивление нулевой последовательности СУ.

Отсюда, условием полной компенсации будет •

loi = 3ZoCy. ' ' . ' ;

Сопротивление нулевой последовательности СУ должно быть втрое меньше сопротивления нулевой последовательности обмотки низшего напряжения и получим фазные напряжения трансформатора с СУ:

В уравнении (4) вычтем из левой и правой части одну и ту-же величину

Uocy " -3IoZûcy .' •

получим:-, .

Ùacy = Ùa -. Ùocy - '- Ùa +' ÏaZk - IoZoï + 3IoZoCy; или ■ ; ;

ùacy » - Ùa + iAzK - io(Zoi. - 3ZoCy), (7)

, Выполняя условие полной компенсации и пренебрегая активной составляющей сопротивления нулевой последовательности ввиду его незначительной величины, можно.считать

Ùacy ÙA + IAZK; •

•Для фаз "в" и "с" выражения напряжений аналогичны.

Отсюда следует, что , у трансформатора У/УнСУ потоки нулевой последовательности компенсируются. Искажение системы фазных напряжений зависит только от токов обратной последовательности, но из-за его малой величины им можно пренебречь. Поэтому система напряжений практически будет симметричной.

В этой главе так же проведены исследования фазных напряжений от длины линии питаемой трансформаторами У/Ун, У/Zh, У/УнСУ.

Фазные напряжения определялись в условной линии, за которую принимается линия длиной 0,6 питаемая от трансформатора мощностью 100 кВ-А с равномерно распределенной через каждые 100 м

несимметричной нагрузкой.

Фазные напряжения в линии определены по формулам:

Оа - Ùax - (îl +Î2)Zk - ÎoZo "ДкЦ + Î2l)?ai + ïol(3Z3i+

Цв - ÙBX - (iieJ240'+ i2eJ120')ZK - i0Z0 -Дшне^Ч + Î2ieJ120')Zjii +ioi(3Zai + ZaïJliJï

Ùc - Ùcx - (IieJ120'+ i2eJ240')ZK - ioZo -1E1C(iiieJ120'+

+ ïzieiZi0')1м + i0i(3Z3i + ZMnih

где Ùax, Ùbx, Ùçx - фазные напряжения холостого хода трансформаторов; Îi, î2f io - - симметричные составляющие токов, протекающие по трансформатору; п - количество участков линии; 1ц, izi, loi -. Симметричные составляющие токов, протекающие по 1-му участку линии; - сопротивление фазного провода 1-го участка линии; Zgj - эквивалентное сопротивление нулевого провода .1-го участка; 11 - Длина 1-го участка линии.

Как видно из рисунка 1, при токе в нулевом проводе равном 25% от номинального фазного у .трансформатора У/Ун, У/Zh и У/УнСУ отклонение напряжений от номинального не превышают нормы. При токе в нулевом проводе равном 60% номинального фазного тока у трансформатора У/Ун отклонения напряжений в начале линии составляет 11, ЗХ ив конце линии 10,6%, что не допустимо по ГОСТ 13109-87. Отклонения фазных напряжений для трансформаторов У/Zh и У/УнСУ практически одинаковы и их значения в начале и конце линии практически не выходят за допустимые пределы. ■

Для получения более полной картины симметрирующей способности трансформатора У/УнСУ был рассчитан коэффициент нулевой последовательности напряжения (рис,2). Так при токе в нулевом провбде равном £6% от номинального фазного у трансформатора У/УнСУ и У/ZH Кои в начале линии составил 0,2%, в конце линии 2%, в то время, как у трансформатора У/Ун в этом режиме он составил, соответственно 3,5%, 5,1%. При токе в нулевом проводе

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1.КМ . 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,км (а) ' ' (б) '

Рис.1. Зависимость фазных напряжений от длины линии при токе, в нулевом проводе 0,251н .(а) и 0,Б1н (б):

-У/Ун;---У/2Н-, .---У/УнСУ; 1 - фаза "а",

2 - фаза "в", 3 - фаза "с".

напряжения от длины линии йри токе .в нулевом проводе 0,25!н (а) И 0;51Н (б): -У/Ун;--У/2Н; —--У/УнСУ.

50% номинального фазного картина идентичная. Если у трансформатора У/Ун Кои в конце линии составил 10,3%, то у трансформатора У/УнСУ он ниже в 2,4 раза.

< Исследования энергетических характеристик трансформаторов проводились на лабораторных образцах типа ТСЗ-2,5/0,38. Исследования показали, что трансформатор У/УнСУ имеет наибольший коэффициент полезного действия. Он выше, чем у трансформаторов V/!н и У/Ун от 0,6% до 10% в зависимости от типа трансформатора и режима, его. работы.

■В третьей главе приведены результаты исследований влияния симметрирующего устройства на температурное поле' трансформатора У/Ун. . • •• ■ '.■■;'•

Лабораторные исследования проводились на стандартном трансформаторе ТМ-25/10. Нагрев трансформатора проводился методом непосредственной ■ нагрузки. Питание исследуемого трансформатора ■ осуществлялось от' трансформатора ТМ-40/10. Замер температур про-, изводился термопарами "хромель-копель". Для исключения, ошибки измерения температур исследования проводились методом сравнения. .'Для исследования температурного поля трансформатора в зависимости от тока в нулевом проводе был взят наиболее тяжелый режим, когда ток в одной фазе изменялся от нуля до номинального фазно-_ го, в,других оставался неизменным и равнялся номинальному фазному. :Обработка экспериментальных данных проведена на ЭВМ. Они были аппроксимированы теоретическими кривыми по классической формуле: . ;

• ■ ■." , '' •' _ I ■■...■ т « ту(1 - ет), . где х -. температура перегрева, °С; ту- установившая температура перегреву, °С; 1' - время, ч; Т - постоянная времени нагрева: Исследования температурных полей показали , что наличие СУ в трансформаторе У/Ун при симметричной нагрузке, практически изменения температурного поля не вызывает (рис.3). При глубокой несимметрии СУ позволяет снизить температуру перегрева обмотки и магцитолровода на 11 °С,- масла 10,8 °С, бака.8,б °С. .

Загрузка трансформатору в аварийных режимах осуществлялась согласно Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителя. Для приближения условий работы трансформатора к реальным на трансформатор,. Нагретый до установившейся температуры в

О 0,25 0,5 0,75

Рис.з. Зависимость температур перегрева трансформатора ТМ-25/10 от тока в нулевом проводе с выполненным симметрирующим

устройством——, и.без него --: 1 ■ обмотка; маг-

нитопровод; == a sa МЭСЛО; ss s з ss бак!

0.г—н-;-1—т—-Г • 0.1-1-1-1-1-1——I

°с I I I I 4 I 5 I J °с .

I ?>

0 20 40 60 80 100 А,МИН О 20 40 60 80 100 1,МПН

(а) • (б)

Рис.4. Зависимость температур перегрева трансформатора ТМ-25/10 от времени при перегрузках в несимметричном режиме с

выполненным симметричным устройством-, и без--- :

а! обмотка,--масло, б) магнитопровод,--бак;

1 - 100% перегрузка; 2 - 75% перегрузка;. 3 - 60% перегрузка; . 4 - 45% перегрузка; 5 - 30% перегрузка.

номинальном режиме, подавался ток выше номинального, который и явился током перегрузки.

По данным экспериментов построены зависимости температур перегрева от времени перегрузки в несимметричном режиме (Рис.4). Анализ зависимостей показал, что СУ практически не влияет на температурное поле трансформатора, так как изменяет ее в пределах от -3,6 °С до +1 °С в зависимости от перегрузки и элемента трансформатора. При симметричых аварийных режимах СУ на температурное' поле трансформатора не влияет.

. В четвертой главе представлены производственные исследования трансформаторов с симметрирующей общестержневой обмоткой в сетях Смолевичской РЭС. ,'

^ Для исследований эффективности симметрирующего устройства были 'проведены сравнительные исследования данного трансформатора с трансформатором У/Ун. На исследуемой подстанции был установлен трансформатор .ТМ-250/10 со- схемой соединения У/Ун. Более 90/. ' нагрузки данной подстанции составляли' однофазные потребители.

Исследования проводились в тяжелый период времени,то есть зимой. Измерения фазных токов и напряжений трансформатора, а также тока в нулевом проводе, проводились самопишущими приборами типа Н399. , Замер величин токов и напряжений проводился сначала . при питании сети от трансформатора У/Ун, затем трансформатор был 'заменен на У/УнСУ. ''

Для математической обработки было снято по 21 суточному графику' нагрузок и напряжений для каждого трансформатора. На ос-■ ковании снятых • графиков, получены усредненные значения графиков , нагрузок и напряжений и рассчитаны коэффициенты нулевой последовательности .напряжения-. *

Анализ данных' исследований трансформатора У/Ун показал, что в. сети существует высокая неравномерность загрузки фаз, в результате чего отклонение напряжения от номинального составило 9%. Коэффициент.нулевой последовательности напряжения достигал Б,1%. Вместе с тем коэффициент еагрузки трансформатора составлял 0,5.

Учитывая, что трансформатор ТМ-250/10 был загружен на половину, трансформатор был Заменен на ТМГ-160/10 с выполненным СУ.

. Повторные исследования показали, что в сети сохранилась та-ке высокая несимметрия нагру&ки, однако . отююнение фазных напряжений от номинального достигало, только 1,6%. Коэффициент

нулевой последовательности напряжения в максимум составил оксЬю IX.

В пятой главе приведено экономическое обоснование целесообразности использования симметрирующей общестержневой обмотки- для симметрирования напряжений в'Сельских электрических сетях 0,38 кВ.

Расчет себестоимости трансформаторов У/УнСХ типа ТМ-25/10... ТМ-250/10 применительно к -. Минскому электротехническому эаводу показал, что стоимость СУ составляет около 47. стоимости транс; форматоров и дополнительные затраты на изготовление СУ в среднем окупается за 0,6 г ода "(рис. 5). .

По разработанной методике определения потерь мощности в трансформаторах и линиях рассчитана экономическая -эффективность симметрирования напряжений с помощью трансформаторов со схемой соединения У/УнСУ.

Показано, что для усредненной электрической сети при токе ц, нулевом проводе 0,25 номинального фазного использование СУ позволит снизить потери электрической энергии от несимметрии напряжения только за один год около 1690 кВт-ч. по сравнению с трансформатором У/Ун и на 454 кВт-ч. по сравнению с трансформатором у/гн (рис.6).

мотки: -соть с ТМ-25/10;--сеть с ТИ-40/10;----сета

с ТМ-бЗ/10;----сеть с ТМ-100/10;-----сеть с Ш-1С0/Ю;

---сеть с ТН-2Б0/ШЧ

■ Г 1 !■ ! Л 1 ■ 1 ' 1

1; ■ '•[!/! 1 / ■ 1

1 1 уЛ 1 . .1 1 1 / 1 у* 1 ' 1 •

'■■А: ■ X 1 ^^г 1 к —1-1

! ^г-^ 1 ..... ....... 1 ............ .1 Н

. .0 .0,1' • 0,2 0,3 . 0,4

Рис.6. Уровень снижения потерь мощности в усредненных сетях

с трансформатором У/УнСУ по сравнению с У/Ун, и У/2н: - тр-р

; У/гн;--У/7н линия;---У/гн сумма;----тр-р -У/Ун;-----

У/Ун линия;---У/Ун сумма.

■ .основные вывода

1. в сельских распределительных сетях 0,38 кВ имеет место значительная несимметрия токов, которая является одной из основных причин снижения качества напряжения у потребителей. Несимметричный режим'работы этих сетей требует проведения специальных мероприятий по снижению несимметрии напряжения и потерь электрической энергии. • •

2. Проведенные исследования показали, что трансформатор У/УнСУ и У/гн пй степени симметрирующей способности практически

. равноценные. Трансформатор У/УнСУ уменьшает'отклонение напряжения в линии в 2,3 раза, а,коэффициент напряжения нулевой последовательности в 2,4 раза по сравнению с У/Ун и может с ним работать в параллель.

3. В результате проведенных исследований работы трансформаторов в .несимметричных .режимах установлено, что трансформатор

У/УнСУ имеет наибольший коэффициент полезного действия. В зависимости от режима работы он выше на О...10% по сравнению 'с трансформатором У/Ун и на 0,4.. .0,5% по сравнению с трансформатором У/Zh.

4. Симметрирующее устройство в трансформаторах со • схемой соединения У/Ун при симметричном режиме работы на температуру перегревов основных элементов трансформатора практически влияния . не оказывает. В" режиме глубокой несимметрии работы трансформатор ра симметрирующее устройство понижает температуру перегрева элементов трансформатора, практически приводя условия работы трансформатора У/Ун в несимметричном режиме к симметричному режиму.

5. Разработана, методика определения сопротивления нулевой последовательности трансформатора У/УнСУ. По этой методике были проведены исследования, которые показали, что сопротивления нулевой последовательности трансформаторов У/УнСУ и У/Zh практически равны.

6. Разработана методика.расчета дополнительных потерь мощ-. ности. Полученные выражения могут быть использованы для анализа потерь мощности в сети.

7. Применение симметрирующего устройство в одной усредненной сельской сети 0,38 кВ при токе в нулевом проводе 25% номинального фазного, позволят снизить потери электрической энергии от несимметрии напряжения только за один год на 1963 кВт.ч по сравнению с трансформатором У/Ун и на 454 кВт.ч по сравнению о * трансформатором, У/Zh. Симметрирующее устройство в среднем окупается в течении 0,6 года. . . • •

8. Установка симметрирующих устройств в сельских электрических сетях позволит уменьшить установленную мощность трансформаторов, выровнять среднее значение токов по фазам и уменьшить токи в нулевом проводе.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных работахг

1. Воронов О.Н., Сердешнов А.П., Шевчик Н.Е., Протосовкцкий И.В.Опыт-эксплуатации нового симметрирующего устройства к силовым Трансформаторам типа ТМ И ТМГ со схемой соединения обмоток У/Ун. -Информационный листок БелНИИНТИ N306, Минск 1990.

2. Сердешнов А.П., ШевчикН.Е., Протосовицкий и.В. Эффективность использования нового симметрирующего устройства к трансформаторам со схемой соединения оСматок У/Ун // Научно-технический прогресс в электромеханизации и техническом обслуживании животноводству: Сб. науч. тр.;/ ВНИИТИМЖ. -Мн., 1990. -С. 24т26. '

3. Сердешнов А.П.. Янукович Г.И., Протосовицкий И.В. Влияние симметрирующего устройства в трансформаторах со схемой соединения У/Ун на температурное поле в симметричном и несимметрич-.•ном режимах // Методы и средства интенсификации технического сервиса в сельскохозяйственном производстве: Сб. науч. тр. / ВНИИТИМЖ, -Мн., 1993. -С. 85- 90.

4. Сердешнов А.П., Янукович Г.И1, Протосовицкий И.В. Использование трансформаторов У/Ун с компенсирующей общестержневой об-

.моткой в сельских электрических сетях. -Весник N3 ЧГАУ, 1994. С. ■ 23-28,- ■ ,.' . , .. '

■5. Патент Республики.Беларусь N1086.

.6.'Воронов О.'Н., Сердешнов А.П., Янукович Г.И.,'Шезчик Н.Е., чПротосовицкий И.В. Устройство для повышения качества напряжения в 'сельских электрических сетях. -Мн., 1995. -4с. -(Информация. На-учн. -практ. опыт в Агропром. пр-ве / БелНШЭЙ АПК; N69).

РЕЗЙ.Е

Протосовицкий Иван Васильевич "Использование трансформаторов У/Ун с общестержневой симметрирующей обмоткой в сельских электрических сетях".

Трансформатор, электрические сети, качество напряжения, общестержневая обмотка, температурное поле, симметрирующая способность, потери.

Объект исследования - электрические сети и трансформатор У/Ун с компенсирующей общестержневой обмоткой. Целью работы является повышение качества напряжения в сельских электрических сетях и улучшение эксплуатационных характеристик трансформатора путем установки на них общестержневой симметрирующей обмотки. В работе приведены теоретические исследования работы трансформатора с общестержневой обмоткой при его работе на неравномерную - по фазам нагрузку, температурное поле трансформатора в различных режимах работы, энергетические характеристики, симметрирующая способность, методика определения сопротивления нулевой последовательности и методика определения дополнительных потерь мощности в линии. Трансформатор прошел производственное испытание и рекомендован к внедрению в производство.

рэзшэ

Пратасав1цк1й 1ван Вас1льев1ч " Выкарыстанне трансфармата-рау У/Ун з агульнастрыжневай с!метрыруючай абмоткай у сельск1х злектричных сетках".

Траксфарматар, злектрычныя сетк!, якасиь напружання, агуль-настрыжневая абмотка, тзмпературнае поле, с1метрычная здоль-насць, страты.

А'бект даследаваннп - злектрычныя сетк1 1 трансфарматар У/Ун з кампенсаванай агульнастрычсневай абкоткай. Цэль правд з'являецца павллячэнне якасьц! налргкэння у сельск1х электр1чных сетках 1 паяяпйзшге эксплуатацыйны.ч характарыстьтк траксфарчзтара шляха: пяст;шоук1 на 1х ггульнастрнг.иевай с1нотрычнай абмотк1. У працы приврлоены тэарзтычныл даследаззине працы трансфармак«ра з агуль-исстрияпевай с-Змоткай прн его., праци на нэраунамернуо па &тч нагрузку, гзкпеозтуриа? поле трЬжгармлт^ра У розных рэгзл'зх пра-ш, :тэргят№1Н!га угрп:тэр«/зт!!:?1, сЫ?тг'пнол гха"гь!!г;:ць, !??тзж:г»

выяулення супраЩулення нулявой паслядоунасц! i методика выяу-лення дапауняльных страт магутнасц1 у электр1чнай сетк1. Транс-фарматар прайшоу вытворчыя выпрабаванн! 1 рэкамендаваны да ука-рыстання у вытворчасць.

Sufiitiary

Protosovitski Ivan Vaslllevlcii "The use of Y/Yn transor-mers with general pivotal synmetrylng winding In rural elictri-cal networks".

Key words: transformer, electrlcol networks, voltaqe quality, general pivotal winding, temperatyre field, synroetrylngs capability, losses.

The object of the research are electrical networks and Y/Yh transformer with compensating qeneral pivotal winding. The goal of the work is to rise the voltage guality in rural electrical circuits and to improve the operational characteristics of' the transformer by installing a general pivotal synmetrylng winding in them. The work provides the theoretikal research of transformer work with general pivotal winding while operating it for un-symmetrikal load, temporature field of transformer In various working conditlong, energetical characteristics, symmetrying capability, methods of determining the vesitance of zero seguence and methods of determining additional power losses in line. The transformer renderwent operational tests and was recommendet for implementation.

Подтесало к печати 16,11.1995г, Формат 60x84 I/IB. Обьеа 1,0 печ*л. Заказ 1204. Твраа 70. Бесплатно.

Отпечатано на рэтелргшге BATi. Глиск, пр.Ф.Скоряны, 99, к.1.