автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Исследование влияния параметров трехфазных трансформаторов на работу электрооборудования сетей 6-10 кВ при несимметричных режимах

Государственный комитет СССР по народному образованию

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

На правах рукописи

ЧАН АНЬ КЙЕТ

УДК 622:621.31 (043)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕХФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НА РАБОТУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЕТЕЙ 6-10 кВ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМАХ

Специальность 05.09.03 — «Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук

Москва 1991

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени горном институте.

Научный руководитель дохт. техн: наук, проф. ЦАПЕНКО Е. Ф.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, ероф. СОБОЛЕВ В. Г., ■канд. техн. наук, доц. ГЛУХАРЕВ Ю. Д.

Ведущее предприятие—институт горного дела и,м. А. А. С'кочищско'го.

Защита диссертации состоится « . » 1991 г.

в УА час., на заседании специализированного совета

К-053.12.03 в Московском ордена Трудового Красного Знамени горном институте >по адресу. 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский трое,пакт, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ¡института.

Автореферат разослан « /Р. » _ _ 199) г

Ученый секретарь специализированного совета

канд. техн. наук, доц. ШЕШКО Е. Е.

ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуал^рорт^.,рдбоуц. Одной из ва»нейших задач развития экономики вашей страны, которая обоуясдаегся на каждом съезде КПВ,является электрификация страны. Большинство наших лред-прпягий из-за нехватки электроэнергии работают только на 50$, иногда на 30 3! своих мощностей. Сущность электрификации заключается в широком внедрении в народгое хозяйство и быт электрической энергии, вырабатываемой централизованно на электростанциях, объединенных высоковольтными линиями электропередач в энвргетическнэ сястоьш. С технической точки зрения электрификация - единый во времена процесс производства, распределения я потребления электрической энергии. Наряду о разработкой и осуществлением мероприятий, позволявшие упростить и удешевить энергостроительство, необходимо обеспечить надежность электроснабжения. Известно, что даже кратковременные перерыва в подачз электроэнергии а носят огромные убытки народному хозяйству (брак, тятатые авария, а иногда несчастные случаи о людьми).

Электроснабжение несозмозяо осусестагсягь без прЕмензнпя трансформаторов, с помодап которых электроэнергия экономно поредается_на расстояние и рационально распределяется мезду потребителям. Транс^рматорй" йк нсойёпяёпая часть систем электроснабжения кеобходат.ш на всех стуивнях напряхгкпй п выполняют роль соеданЕтеля гег.ду ечтьп и потребителя}?;:. Несмотря на их огромную важность; в литературе пкфэрмация о теории трехфазных трансформаторов явно недостаточна. Это объясняется тем, что шогие авторы ссылается на обвдость теории однофазных я трекфазнчх трансформаторов. Однако это не отражает действительности, особенно когда речь идет о несимметричных-режимам работы трансформаторов. Поэтому исследосание систем с трехфазными трансформаторами и несимметричной нагрузкой является актуальной задачей.

Дедыо рабоуц является установление аналитических зависимостей первичных и втерячннх токов трехфазных трэнсформэто-

ров от параметров трансформаторов при несимметричных режимах; разработка обобщенной схемы замещения системы с трехфазными трансформаторами и несимметричной нагрузкой для каждой группы соединения.

Осрорцая идея таботы состоит в представлении сложных систем электроснабжения,питающихся от трехфазных трансформаторов, в виде схем замещения, не содержащих индуктивных связей.

Цаучние долдаенад, разработанное лично автором, и .новизна:

- установлены аналитические зависимости между токами и параметрами трехфазных трансформаторов для всех групп соединения обмоток по ГОСТ 11677-85 при несимметричной нагрузке;

- получены схемы замещения .для системы трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка для всех групп соединения обмоток по ГОСТ 11677-85;

- установлены £1алитические зависимости между токами и параметрам;] трехфазных трансформаторов, обмотки которых соединены зигзагом, с образованиеы нотой группы при несимметричной нагрузке; получена схема замещения для такого соединения обмоток;

- получены анг-иггические зависимости токов замыкания на зеглю от актиЕшх сопротивлений изоляции и емкости сети относительно земли с учетом параметров заземляющих трансформаторов;

- получены аналитические уравнения для расчита кратностей резонансных перенапряжений, обусловленных параметрами трехфазных тран Форматоров напряжения.

¿¿оеноаашюсть.и поотоьер.-юстЕ .иауздих положений, _выво-ИШ, сфор¡ул^'ровааных ь диссертация, подтверждаются корректны: использованием апробированных практикой методов теории электрических цепей, теории электрических машин, теоретических основ электроснабжения, высокой степенью сходимости результатов эксперг.'онтоь, проводишпхся з лабораторных условиях (.iorpcnu-.Dcп. состаьлмет 7 ;'). с теоретически рассчитанными и-чулы ятамп.

- ^

Значение работы. Научное значение работы заключается в том, что впервые полученные уравнения и схемы замещения системы трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка являются дальнейшим развитием теории однофазных и трехфазных трансформаторов.

Практическое значение работы состоит:

- в разработке методики применения схем замещания трехфазных трансформаторов для расчета систем электроснабжения 6-10 кВ при несимметричных нагрузках;

- в использовании разработанных схем замещения для расчета токов замыкания на землю с учетом параметров заземляющих трехфазных трансформаторов и дугогасящих катушек;

- в применении разработанных схем замещения для исследования резонансных перенапряжений, обусловленных индуктивнос-тями трехфазных трансформаторов напряжения;

- разработан и испытан в лабораторных условиях трехфазный дроссель с пятистержневш магнитопроводом.

Реализация выводов и рекомендации работы. Выводы работы были представлены энергетической слуг.бе при городе Хошимин и использованы для проведения мероприятий по позыпении бесперебойности работы электроустановок и надежности систем электроснабжения карьеров и шахт провинции Куанг-Нинг.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на расширенных научных семинарах кафедры электротехники (МГИ, 1989, 1990 гг.).

Публикация. По результатам выполненных исследований опубликовано б работ общим объемом 17 печатных листов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 84 работ советских и зарубежных авторов.

Работа выполнена в течение 1985-1991 гг. на кафедре электротехники МГИ.

Автор еьсажает свою глубокую благодарность научному руководителю доктору технических наук, профессору й.Ф. Цапенко за юучно-мето.аДческую помощь, оказанную на протяжении всего периода работы над материалами диссертации, а также признательность коллективу кафедры электроте'лкгки' за содействие в выполнении диссертационной работы.

ОСНОВНОЕ ССДЕГЗА1ИЕ РАБОТЫ

ff первой ]?лащ проведен анализ существующих методов исследования электрических систем с трехфазными трансформаторами при несимметричных рекимах работы.

При исследовании таких систем большинство авторов применяют метод сишетрачннх составляющих. Однако с помощью этого метода нельзя получить обобщенную схему замещения трехфазных трансформаторов. кроме того, при определении параметров трансформатора, соответствующих прямой, оброс ной и нулевой последовательности, обычно приходится производить экспериментальные измерения для каждой последовательности в отдельности. Такое разделение тока на составляющие едва ля может привеоти к лучшему пониманию теории трехфазного трансформатора.

Некоторые авторы ( Kotex W. , puchata А. , рцд-зевски 3.) применяют сшметричные составляющие токов и напряжений с использованием матричного метода. Но и в этом случае не бма получена обобщенная схема замещения трехфазных трансформаторов. Кроме того, из-за математической сложности при расчетах данный метод не нашел применения.

Автором Clisan 0. предложена интересная схема замещения трехфазных трансформаторов с учетом активных сопротивлений обмоток, взаимоиндукции между обмотками ъ потоков рассеяния. Не этот метоп отличается большой громоздкостью в связи о введением целого рада коэффициентов. С помощью приведонвой им схеай замещения также иенозмовно получить аналитические иыракения для первичных и вторичных токои, Для их голуяешя

требуются дальнейшие разработки. Кроме того, сама схема замещения далеко не проста и понятна. В ней присутствуют коэффициента взаимной индуктивности, которые должны бить заменены коэффициентами индуктивности обмоток трансформатора. Все это ставит под сомнете применение данного метода на практике.

Пря исследованиях и расчетах различных трехфазных систем часто возникает необходимость учитывать параметры трехфазных трансформаторов, входящих в эти системы. В этих случаях полагают, что система является симметричной,и поэтому пользуются однофазной схемой замещения трехфазного трансформатора. Искомые первичные токи трансформатора определяют путем деления фазного или линейного напряжения (в зависимости от группы соединения обмоток трансформатора) на комплексное сопротивлении схемы замещения, а вторичные токи находят путем умножения найденных первичных токов на коэффициент трансформации трансформатора.

Однако нередко при эксплуатации сетей и различных устройств система в целом заведомо является несимметричной. И том не менее в настоящее время при расчетах пользуются однофазной схемой замощения трансформатора, а токи находят, как и для симметричной системы. Ясно, что рассчитанные таким образом токи не соответствуют действительности.

Строгое решение указанной задачи шкет быть осуществлено с использованием метода расчета слокных цепей со взаимной индукцией. При этом необходимо составить систему как минимум из шести .уравнений, а затем путем ее решения находить внрзяе-ния для первичных л вторичных токов трансформатора. Ввиду большой сложности такие задачи в литературе ранее не рассматривались.

С этой точка зрения наиболее целесообразной является разработка схем замещения системы трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка. Имея такие ехали для основных групп соединения обмоток трехфазных трансформаторов поеютт-ляется возможность ротать многие задачи с помощью расчет

общих линейных цепей, уяе не шеицих трансформаторных связей. Однако в литературе они не приведены. Это является результатом отсутствия схем замещения собственно трехфазных трансформаторов. независимо от характера их нагрузки (симметричной или несимметричной).

Для получения схемы замещения трехфазного трансформатора с любой группой соединения обмоток необходимо на основании известных методов расчета линейних электрических цепей записать уравнения, связываодие первичнке токи трансформатора с его параметрами и сопротивлениями нагрузки. Полученнш уравнениям будет соответствовать вполне определенная схема, которая является схемой замещения трансформатора.

Другой важной задачей, решение которой требует использования схем замещения несимметричных систем с трансформаторными связям^является задача о представлении трехфазных трансформаторов совместно с неравномерной нагрузкой в виде слодда-го активно-индукти.зного элемента. Включение такого элемента и общую систему электроснабжения позволяет устранить наличие ■ нескольких ступеней напряжения в системе и проводить расчеты общими методами расчета слоеных пассивных цепей. Такие задачи возникают, например, при исследовании резонан-'них перенапря-кенип, обусловленных емкостью сети и индуктивностями трансформаторов напряжения контроля изоляции; при исследованиях компенсации емкостных тонов катушками индуктивности, включаемых в нейтраль заземляющих трансформаторов и др. Однако указанный метод расчета трехфазных систем с трансформаторными связями практически не пр;п:еняется, несмотря на его явные преимущества.

Подводя итоги обзорному анализу существующих методов исследования трехфазных трансформаторов с несимметричной нагрузкой, необходимо отметить, что в настоящее время не существует методов, позволяющих получить обобщенную схему замещения систем с трехфазными трансформаторами, и несимметричной нагрузкой на основании простых расчетов.

На основании изложенного вше для реализации поставленной в работе цели решались следующие задачи:

на основании понятий и законов теории электрических цепей составление уравнений силовых трехфазних трансформаторов с несимметричной нагрузкой для каядой конкретной группы соединений обмоток, с учетом коэффициентов взаимной индуктивности меклу всеми обмотками}

получение выражений для токов и напряжений на основании решения получении уравнений, необходимых для разработки схем замещения систем с трехфазными трансформаторами и несимметричная нагрузкой;

разработка методики расчета первичних и вторичных токов трехфазных трансформаторов с учетом их параметров при несда-метричной нагрузке^

исследование и разработка схем замещения систем с заземляющими трансформаторами для компенсации емкостных токов замы каши на землп$

исследование резонансных перенапряжений,обуслоаленпнх индуктивностями трансфокаторов гапряхения для контроля изолядаи с учетом типов магнитопровода.

Во второй глдве проведено исследование силовых трехфазных трансформаторов с группами соединения обмоток, предусмотренных ГОСТ 11677-85 (ст.СЭВ 1105-66), и разработаны схемы замещения систем трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка.

Приняты следующие допущения: не учитывается меквитковна емкости, поскольку волновые процессы не представляют интереса в данном случае;

но учитывается насыщение стали трансформатора и поэтому все индуктивности -принимаются постоянными;

не учитывается потери в стали трансформатора, поскольку они невелики и не оказываэтг заметного влияния в рамках гче-сматривзегой задачи, особенно если иметь в вгасу точность, с которой принимается электрические параметры сетоП;

принимается, что направление намотки всех обмоток (первичных и вторичных) является одинаковым на одном и том же стерже: начала катушек располагаются либо снизу, либо сверху по длине обмотки - как первичной, так и вторичной;

предполагается, что все индуктивности определены таким образом, что они имеют только положительные значения, следовательно, собственные и взаимные индуктивные связи будут определяться направлением токов и расположением катушек друг относительно друга;

предполагается, что магнитопровод трансформаторов симметричен.

. На основании законов Кирхгофа были установлены системы уравнений, необходимые для получения выражений токов силовых трехфазных трансформаторов для каждой группы соединений обмоток, предусмотренных ГОСТ 11677-85 (ст. СЭВ 1105 -В6), при общих нь симметричных нагрузках с учетом всех трансформаторных связей между обмотками.

Приведена методика решения полученных систем уравнений. Результаты представлены в табл. I.

В таблице приняты следующие обозначения:

У4В<УвС'УсА- комплексы первичных линейных напряжений трансформатора;

Ха/Х&<Хс ~ комплексы первичных токов трансформатора;

Хй/Хкъ 1с - комплексы токов нагрузки трансформатора; комплексы сопротивления нагрузки;

К - коэффициент трансформации трансформатора.

Автором разработана и исследована другая модификация группы соединения Уу которой вторичные обмотки включены согласно. Полученные выражения токов трансформатора для данной группы соединения приведены в табл. I.

Па основании этих выражений токов разработана обобщенная схема замещения систем трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка, показанная на рис.1.

Таблица I

Группа соединений Выражение токов

У/Ун-0,У/Д-и т Улв-исд т ивс-идв т иСА-Уве ъ<га зк?ь зк2с 2(Удв-УСА) . < /чТ т т ^ д^ц ЗК ( ) . ¡цыц т 2(Усд- Уве) < ( т _т.

д/у„-«,д/д-о т УАВ . -г_ Уве . т _ Ум 1а=з^ц(Уаз-Усл) + (1*-1с)/к 1с- з^(Уса-Увс)+(1С-1ь)А

Ун/У-0 т _ 2/ Ца& исл А т = 2/ивс Улв^ <12Л2Ь ь киьге ¿¿ь/ Т _ г/Уса . Уве N 2 /1 < V1 -С"пгсга 2ь2сГ-лгЛ 2ь ге/ ........ „

- Э -

Продолжение табл. I

Группа соединений

Выражение токов

т Улв-УСА т -Цвс-Улв т УСА "У вс ¿д = —г—=—; ±ь——

зк 1а зк2ь 'вв зк2с

1* =

Уав

_ Ум

. т • т -

1а = + ЦЛ-1*)/зк

1-8 = 1с-

£

(Усд-Увс) + (5с-1ь)/зк

У/г«-г

_ : Уаь-УСА Уе£-Улв Уса-Ум

¿л1

2

Зусо^ 2

г (увс-уаъНМЬ-ПсУМ

Рис.1. Обобщенная схема замещения системы с трехфазным трансформатором и несимметричной нагрузкой;

1-4 - коэффициент индуктивности первичных обмоток трансформатора;

М - коэффициент, учитывающий схему соединений обмоток трансформатора;

¿ав,£вс Л СА - комплексы эквивалентных сопротивлений.

Значения т , 2,АВ , ZвC и приводятся в

табл.2 в зависимости от схем соединений обмоток трансформатора.

Таблица . 2

Группа соединений Коэффициент m Эквивалентные сопротивления 2дв . ZBC • ZCA

У/Ун-0 У/А-« 9/г Zm- '«'(z-isic)

fl/Уи« д/д-о 3/2 ¿CA - ^¿с

Ун/У-0 4 i^^Mtti) iK.«ZbZ 4т: ti) ¿«-"^(ttí)

Продолжение табл.2

Группа соединений Коэффициент т Эквивалентные сопротивления

4 ~~А& (¿а 2с)

У/7Н"М 9/2

9/2 ы-'а-нг

посвящена расчетам токов трехфазных

трансформаторов при несимметричной нагрузке в реальных сетях. В работе приведены примеры расчета тока в трансформаторе с группами соединения обмоток У/Уп-0 и

заземляющего трансформатора на компенсацию емкостных токов замыкания на зешю в сетях 6-10 кВ.

Правилами устройства электроустановок в сетях напряжением 6-10 кВ рекомендуется обмотки питающего трансформатора соединять в треугольник. В таких сетях катушка подключается к искусственной нулевой точке, образованной первичными обмотками, соединенными в звезду заземляющего трансформатора, не имеющего никакой другой нагрузки. Вторичные обмотки заземляющего трансформатора ооединяются в треугольник, чем достигается уменьшение сопротивления токам нулевой последовательности.

На рис.2а приведена расчетная схема трехфазного заземляющего трансформатора, к нулевой точке которого подключена компенсирующая катушка. На риснуке приняты обозначения: Ц , 1_г - индуктивности первичных и вторичных обмоток трансформатора; , („к - активное сопротивление и индуктивность катушки; Гд - активное сопротивление, учитывающее сопротивление вторичных обмоток трансформатора; Уд, У В;УС ~ комплексные напряжения на первичных обмотках трансформатора;

^В ~ команексные токи в первичных обмотках трансформатора; X ~ комплексный ток в активном сопротивлении

На основе разработанной во второй главе методики расчета трехфазных трансформаторов были установлены уравнения для первичных и вторичных токов заземляодего трансформатора с учетом магнитных связей между обмотками. На основании этих уравнений были определены внос.имие заземляющим трансформатором активное и индуктивное сопротивление»

У/2Н -И

исследовано влияние сопротивлений

А о В 1а! 1Е

о

А Р

УаВц Уз )цисВц

1с

ЗЦ гэ

Рис.2а. Схема трехфазного Рис.26. Схема замещения

заземляющего трансформатора трехфазного заземляющего

с подключением к нейтрали трансформатора с компенси-

компенсирующей катушкой рующей катушкой

ГЭ = К2ГЛ/3 ,Х3=шЦ/з

Здесь К - коэффициент трансформации заземляющего транс форматора.

Таким образом, представленная на рис. 2а расчетная схема может быть заменена эквивалентной, в которой заземляющий трансформатор и компенсирующая катушка представлены в виде сложного активно-индуктивного элемента, уже не содержащего индуктивных связей (рис.26).

Включение такого элемента в общую систему электроснабжения позволяет на основании общих методов расчета сложных пассивных цепей получить все необходимые электрические величины, характеризующие работу сети в режиме компенсации токов замыкания на землю. При обозначении активного сопротивления и емкостей фаз сети относительно земли через У и Сд , Сц , Ср с помощью эквивалентной схемы были получены выражения для напряжения смещения нейтрали, которое имеет место при отсутствии замыкания на землю:

С

о

(СА+а*Св + аСс)

_3 г

(I)

и тока опюфвзного замыкания на зешю 13А= иф[-р +]^(СВ + Сс)-]со(деС6+аСс) +

9 ГЛ+]С012 К J К

^ф- действующее значение фазного напряжения сети.

Необходимо отметить, что при ^ = О общая проводимость, обусловленная заземляющим трансформатором} равна бесконечно большой величине. При разомкнутом треугольнике ( = оо ) сопротивление трансформатора равно только индуктивному сопротивлению

Хэ = «Ц/З.

Тогда для симметричной сети ( Сд = Св = Ср = С ) в Гк= 0 выражение (I) имеет вид

и*

2зд =

А+1(зи6-----)

г V юц< + ыц/0/

(2)

Из (2) условие резонанса в схема компенсации с заземляющим трансформатором запишем как

ЗйдС =

(3)

Как видно из (3). к индуктивности катушки !_ ^ добавляется значение /9 . обуслоаленное наличием заземляющего трансформатора.

Таким образом, компенсация емкости токов замикания на землю в принципе мояет быть осуществлена и без компенсирующей катушки, только за счет индуктивно от ей первичных обмоток самого заземляющего трансформатора. При этом вторичные его обмотки должны бить разомкнутыми.

Однако если не нужны вторичные обмотки трансформатора, то отпадает необходимость а в самом трансформаторе, тем более что конструкция заземляющего трансформатора обладает таким серьезным недостатком, как отсутствие путей для замыкания магнитных потоков нулевой последовательности.

С учетом отмоченных обстоятельств била предложена рекомендация о применении компенсирующего устройства в виде трехфазного дросселя с пятистерженвыи магнитопрошдом вместо двух громоздких аппаратов - заземляющего трансформатора и компенсирующей катушки.

Пятая главд посвящена исследованию резонансна перенапряжений, обусловленных ицдуктивностями трансформаторов напряжения.

Резонансние перенапрякения относительно земли в сетях 6-35 кВ с изолировашюй нейтралью вызываются образованием резонансного контура из инду ктивностей и емкостей между фазами сети и землей. В сетях обычно присутствуют индуктивности измерительных трансформаторов напряжения. Перенапряжение зависит от того, насколько соотношения активных, индуктивных и емкостных элементов близки к условиям резонанса в данной цепи. Кап показали исследования, проведенные с участием проф. Цзпенко Е.Ф., в сетях 6-35 кВ именно резонансные перенапряжения приводят к выходу из строя трансформаторов контроля изоляции. При этом отсутствие в литературе строгих аналитических формул резонансннх перенапряжений, обусловленных индуктишюстями трансформаторов напря-

кенип,затрудняет определение величины резонансных перенапряжений.

На рис.За приведена схема соединений первичных и вторичных обмоток трансформаторов напряжения типов НГЫИ-6, 1ГГМИ-Ю 1ТГЫ11—18, НТШ-20. На рисунке приняты следующие обозначения: Ха,1в < Хс - комплексы первичных токов

трансформатора; Хд Хь I Хс ~ комплексы вторичных токов

трансформатора| ид, Ув , ис ~ комшекси напряжений на пер-

~ ' ~ ~ вичных обмотках трансформатора^

Уа/УЬ'Ус»Уй'/Уь''Ус'- комплексы напряжений на вто-~ ~ ричных обмотках трансформатора;

Га I Гд

Во

- сопротивления нагрузки.

Рис.За. Схема соединений обмоток «Рис.Зб. Схема замещения трансформаторов 1ГГШ1-6. ШМИ-Ю. трансформаторов напряжения 1ГШИ-18, 1ГШИ-20 " 1ГГГЛ11-е. ИГШ-Ю. 1ГШИ-1В.

]Ш5;1-20

- Ш -

На основа разработанной во второй главе методики исследования электрических сетей с трехфазными трансформаторами были уотановлени системы уравнений, содержащие первичные и вторггашо токп трансформаторов напряжения ц отличающиеся учетом индуктивных связей всех обмоток.

Решение полученных систем уравнений позволило опррдо-лить вносимые трансформаторами напряжения активное Гэ и индуктивное Хэ сопротивления в зависимости от типа трансформатора напряжения (табл. 3).

Таблица 2

Тип трансформатора напряжения ГЭ ХЭ

1ГПЛ1-6 LTI.I11-10

Ш1!,11-13 ИТ!''-20 и а+ к| гл) 6ОЦ/2

Здесь К^ , К2 - коэффициенты трпнсфоулации трансфороторов напряжения] - коэффициент индуктивности первичных обмоток трансформаторов напряжения.

Таким образом, трансформаторы напряжения со сло.пшми магнитными связями негру обмотками могут быть заменош! простыми эквивалентными активно-индуктивными элементами (рис. Пб).

Необходимо отметить,, что в диссертации бш!М исследованы такие трансформаторы напряжения типа НТНК-О и 1ГГГ1К—10 о трех-стер;.шевым. магнитопроводом. Схема замещения тр ¡нсфортато-ров напряжения данного типа имеет такой же вид, как и на рис. Зб. При этом вносимые тяг активное и индуктивное сопротивления равны: Гэ= К? Г\ и Х3 = 3£оЦ/2 .

Использований представленной на рис.За схемы замещения дало возможность исследовать резонансные перенапряжения, обуслоатенные индуктивностями трансформаторов напряжения.

В работе была получена формула для определения кратности перенапряжений

„ UN д /(Сл + Св + Сс)2-З(САСВ + СвСс + СсСл) к = —— = со

При резонансе, когда Сд+ С g Ce = з/сое1-э j

кратность перенапряжения имеет наибольшее значение и определяется выражением

З(г3+г)

к„ =

(сд+С6 + Сс)2-з(СлС6 + СвСс+СсСл)

Приведен пример определения кратности перенапряжения Кп 1 в котором рассмотрены реальные параметры сети. При этом кратность равна 3,14; этим подтверждена возможность возникновения опасных резонансных перенапряжений, обусловленных индуктивностями трансформаторов напряжения.

; В работе разработаны рекомендации по ограничению резонансных перенапряжений, заключающиеся в заблаговременном определении возможности возникновения опасных превышений перенапряжений и отсоединении первичных обмоток трансформаторов напряжения от зеши. При этом для контроля изоляции следует применять не трансформаторы напряжения с тольт-

метрами, а специальные устройства непрерывного контроля и измерения сопротивления изоляции, практически не обладающие входными индуктивными сопротиачениями.

Шестая. глава посвящена экспериментальному определению коэффициентов индуктивности и взаимной индуктивности трехфазных трансформаторов. Приведено сравнение расчетных значений тонов трехфазных трансформаторов с полученными в лабораторных условиях экспериментальными значениями токов. Высокая сходимость этих значения подтвердила достоверность разработанной автором в диссертация методики расчета трехфазных трансформаторов с несимметричной нагрузкой и полученных схем замещения систем ■ трехфазный трансформатор - нэсиммотричная нагрузка.

Приведены приближенные формулы определения коэффициентов индуктивности и взаикоиндуктивности, а такне коэффициентов корректировки для выраяений токов силовых трехфазных трех-стеряневых трансформаторов и охем замещения систем трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка, учитывающие не-симметрЕв магнитопровода трансформаторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи, состоящей в теоретическом установлении влия-иия параметров трехфазных трансформаторов на работу электрооборудования сетей 6-10 кВ при несимметричных режимах, позволяющей улучшить условия электробезопасности и повысить надежность системы электроснабжения.

Основные выводы по работе заключаются б следующем:

1. Впервые с использованием метода расчета сложных цепей со взаимной индукцией получены аналитические зависимости между токами и параметрами трехфазных трансформаторов с учетом магнитных связей между всеми обмотками для всех групп соединения обмоток силовых трансформаторов, в том числе и соединения обмоток зигзагом.

2. Разработанная обобщенная схема замещения систем трехфазный трансформатор - несимметричная нагрузка позволяет решать многие задачи и производить расчет систем электроснабжения с помощью расчета общих линейных цепе/}, уже не имеющих индуктивных связей.

3. Представленная в работе схема замещения заземляющего трансформатора с подключением к нейтрали компенсирующей катушкой позволяет на основании общих методов расчета сложных пассивных цепей получить все необходимые электрические величины, характеризующие работу сети в режиме компенсации токов замыкания на землю.

4. Доказана целесообразность в качестве компенсирующего токи замыкания на землю устройства использовать трехфазный пятистержневой дроссель вместо двух аппаратов - заземляющего трансформатор и компенсирующей катушки, тем самым предоставляется возможность упростить конструкцию и уменьшить габариты данного устройства.

5. Предложенная в диссертации схема замещения трансформаторов напряжения дала возможность исследовать резонансные процессы в сетях, обусловленные шщуктивностями трансформаторов напряжения.

6. Полученное на основании схем замещения выражение для определения резонансних перенапряжений,обусловленных индуктишостями трансформаторов напряжения, позволяет выявить

возможность возникновения опасных резонансных перенапряже-нил и разработать необходимые рекомендации по их ограничению.

Основные голокения диссертации опубликованы в работах:

I/ Цапенко Е.Ф., Чан Ань Кйет. Расчет сопротивлений (раз сети относительно земли, обусловленных наличием пятистеркне-вых трансформаторов контроля изоляц.;;: - Прсмшленная энергетику. 1985,—J3 8. - С.46-37.

2/ Цапенко , Чан Ань Кйет. Илияние сопротивления заземляющего трансформатора на компенсацию емкостшзс токов замыкания на землю в сетях 6-35 кВ - Промышленная энергетика. 1987. - I. - С.42-44.

3/ Цапенко Е.Чан Ань Кйет. Схемы замещения трехфазных трансформаторов, применяемых в сетях 6-10 кВ курьеров. -Язв. вузов. Горний журдгл. 1987. - 15 6. - С.105-108.

4/ Цапенко 11.4., Чан Ань Кйет. Схема замещинил трехфазного трансформатора при соединении обмотки зигзагом. Доп. в BUHLT И, Ji 6792-В, 87. 21.09.1987.

5/ Цапенко fi.i., Чан Ань Кйет. Схема замещения трехфазного трансформатора при соединении обмоток зигзагом. - Изв. вузов. Энергетика, 1988. - !г 10. - С.51-53.

6/ Цапенко Е.Ф., Чан Ань Кйет. Расчет токов трехфазных трансформаторов с группой соединения обмоток У/Ун-0 при несимметричной нагрузке. - ,'1зь.вузов. Горний куриал, 1988. -II. - С. 139-141.