Токи и потоки нулевой последовательности

В обмотках, соединённых в звезду, токи нулевой последовательности могут возникать только при наличии нулевого провода, т.е. в схеме Y ₀ (рис. 2.55). Роль нулевого провода может играть также земля, если нулевая точка заземлена.

Тогда

.

 

Рис. 2.55. Схема Y₀ для токов нулевой

Последовательности

В обмотках, соединённых в треугольник, токи составляют ток, циркулирующий по замкнутому контуру треугольника (рис. 2.56), следовательно, токи нулевой последовательности могут возникать только в результате их индуцирования другой обмоткой трансформатора.

 

 

 

 

Токи нулевой последовательности I _оп, протекая во всех фазах обмотки, создают потоки нулевой последовательности Ф _оп, которые во времени совпадают по фазе. В этом отношении они аналогичны третьим гармоникам потока, возникающими из-за насыщения магнитной цепи. В трансформаторах с броневой и бронестержневой конструкцией, в трёхфазной трансформаторной группе, потоки Ф _оп замыкаются по замкнутым стальным сердечникам, магнитное сопротивление которых мало, и уже небольшие по величине токи I _оп создают значительные потоки Ф _оп.

В трёхстержневом трансформаторе потоки нулевой последовательности направлены в любой момент времени одинаково, и поэтому замыкаются от одного ярма к другому через воздух, масло и бак трансформатора, магнитное сопротивление относительно велико, а в стенках бака индуктируются вихревые токи, и возникают дополнительные потери.

Потоки нулевой последовательности Ф _оп индуцируют во вторичной и первичной обмотках ЭДС само- и взаимоиндукции нулевой последовательности Е _оп. Для токов нулевой последовательности можно построить Т-образную схему замещения.

Схемы замещения трансформатора для токов нулевой последовательности

Вид схемы замещения трансформатора для токов нулевой последовательности зависит от схем соединения первичной и вторичной обмоток.

1. Схема соединения Y₀/Y₀ (рис. 2.57)

Рис. 2.57. Схема Y₀/ Y₀ для токов нулевой

Последовательности

 

Тогда схема замещения трансформатора для токов нулевой последовательности на рис. 2.58.

 

 

На схеме замещения – – ток намагничивающего контура нулевой последовательности; – полное, активное и индуктивные сопротивления намагничивающего контура для токов нулевой последовательности: . Учитывая, что , то намагничивающим контуром можно пренебречь, и тогда схема замещения преобразуется (рис. 2.59).

 

 

 

Сопротивление трансформатора для токов нулевой последовательности:

(2.121)

2. Схема соединения Y₀/D (рис. 2.60)

Тогда схема замещения трансформатора для токов нулевой последовательности на рис. 2.61.

 

Рис. 2.61. Схема замещения (Y₀/ D) для токов