Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
суббота 24 февраля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 34 35 [36] 37 38 39 40 41 42 43 .... >>

валентная (по скорости изменения тока) частота тока нейтрали в 5 раз выше основной, то напряжение на нейтрали будет равно 1—3% номинального.

По опытным данным [7-10], полученным на масштабных моделях крупных трансформаторов, содержание гармонических, кратных трем, в фазных напряжениях составило: при замкнутых треугольниках и заземленных нейтралях 1,2; при разомкнутых треугольниках и заземленных нейтралях 4,1; при разомкнутых треугольниках и не заземленных нейтралях 53%. Из этих данных хорошо видна принципиальная разница между случаями, когда есть путь для замыкания токов нулевой последовательности и когда такого пути нет. Сами даже небольшие числа 1,2 и 4,1% представляются несколько завышенными-—видимо, в малой модели были завышены сопротивления цепей (см. § 3-2).

При отсутствии третичной обмотки в мощном автотрансформаторе размыкание нейтрали даже на короткое время недопустимо (хотя можно заземлять нейтраль через токоограничивающий реактор). Распространенные опасения помех связи от токов, замыкающихся через нейтраль, представляются преувеличенными, так как сам ток XX относительно мал, а токи нулевой последовательности замкнутся в ближайших трансформаторах, имеющих соединенную в треугольник обмотку и заземленную нейтраль.

7-5. ВЛИЯНИЕ «ПОЛУВИТКОВ»

В некоторых случаях концы или ответвления обмотки трансформатора по конструктивным соображениям располагают на разных сторонах магнитопровода (рис. 7-9,а). Такое выполнение условно называют обмотками с «полувитками». В действительности число витков обмотки не может быть дробным. Цепь тока обмотки всегда замкнута через внешнюю часть контура. Следовательно, ток может либо охватывать рассматриваемую часть магнитной системы трансформатора, образуя виток [1-3], либо нет. Поэтому число витков

всегда целое. Условное понятие «полувитков» наглядно и позволяет резко упростить изложение.

Обмотки с «полувитками» характерны для мощных автотрансформаторов. Их вводы ВН и СН располагают на крышке с разных сторон бака, чтобы выдержать необходимые изоляционные расстояния. Несколько вариантов принципиальных схем автотрансформаторов показано на рис. 7-9,6—3 (причем все «полные» витки и третичная обмотка опущены). При этом одинаково выполненные обмотки разных фаз трехфазного трансформатора (или разных стержней однофазного) будут иметь неодинаковое число эффективных витков

[7-11]. Электрический контур, образованный данной обмоткой и ее отводами, может оказаться сцепленным не только с магнитным потоком стержня данной фазы, но и с потоком другого стержня или ярма. Например, в трансформаторе, изображенном на рис. 7-9,а, левая обмотка 1 раз охватывает свой стержень, т. е. содержит один виток; правая — два, а средняя 1 раз охватывает свой стержень и 1 раз левую часть ярма, т. е. левый стержень. Изменение расположения проводов внешней цепи, если эти провода не проходят через окна магнитопровода, не влияет на рассмотренную разницу. Ток вторичной обмотки фазы В, имеющей целое число витков, не может одновременно скомпенсировать МДС в магнитных контурах обоих окон магнитопровода. Если обмотки остальных фаз разомкнуты, то ток рассматриваемого полувитка остается нескомпенсированным и является намагничивающим для цепи, состоящей из ярм и крайних стержней. Этот ток может создать значительный магнитный поток и большие напряжения в разомкнутых обмотках фаз А, С при опыте

КЗ или нагрузке обмоток одной средней фазы В (рис. 7-10). Если амплитуда напряженности превышает ширину петли гистерезиса и можно пренебречь действием вихревых токов в стали, то наибольшее мгновенное значение индуктированного в обмотках напряжения будет во столько же раз больше, чем при синусоидально изменяющейся индукции с той же амплитудой, во сколько раз наибольшая динамическая магнитная проницаемость стали больше статической (см. сплошные и пунктирные линии на рис. 7-10). При реальных соотношениях мгновенное напряжение в разомкнутых обмотках фаз, не участвующих в опыте КЗ, может в несколько раз превзойти номинальное [7-11] и оказаться опасным для изоляции обмоток.

Такое принудительное намагничивание и появление высоких напряжений наблюдается в автотрансформаторах с магнитными системами по рис. 7-9,6, в, д (имеющими боковые ярма) при опыте КЗ ВН-СН или СН-НН на любом одном стержне и с магнитной системой по рис. 7-9,г (без боковых ярм) на средней фазе. В однофазном автотрансформаторе с бронестержневым магнитопроводом по рис. 7-9,е принудительное намагничивание ярм имеет место и при опыте КЗ с участием обмотки СН на Двух стержнях. Поэтому если на боковых ярмах имеются обмотки (например, регулировочная и компенсационная), то их нельзя оставлять разомкнутыми в опытах КЗ. При трехстержневом магнитопроводе с боковыми ярмами (см. рис. 7-9,3) в трехфазном опыте КЗ с участием обмотки СН необходимо соединять между- собой нейтраль и зажимы СН, чтобы подавить возникающие в общей н последовательной обмотках направленные встречно значительные напряжения нулевой последовательности.

Кроме повышенных напряжений, индуктируемых б разомкнутых обмотках, «полувитки» могут вызывать искажения индукции в стали и излишние потери в нормальных рабочих режимах. Например, это возможно в однофазном автотрансформаторе с броневым или бронестержневым магнитопроводом без обмоток на боковых ярмах.

Для ликвидации указанных явлений достаточно очень малых токов в компенсационных, третичных или иных обмотках, соединенных в треугольник или присоединенных к нагрузкам, источникам либо обмоткам других стержней =[7-II]. В технической документации трансформаторов, имеющих «полувитки», необходимо особо оговаривать недопустимость или нежелательность работы и испытаний в неполнофазных режимах или при отключенной компенсационной обмотке. Конкретное решение по каждому режиму может быть принято на основе расчетной оценки по изложенному в [7-11] методу или легко выполнимых измерений в опыте КЗ.

Рассмотренное принудительное намагничивание и появление кратковременных высоких напряжений (рис. 7-10) напоминает нормальный режим работы пик-трансформатора и опасный режим трансформатора тока с разомкнутой вторичной обмоткой.

7-6. ПЕРЕВОЗБУЖДЕНИЕ

Повышение напряжения при номинальной частоте и понижение частоты при напряжении порядка номинального приводят к увеличению магнитных потоков и индукции в магнитной системе [7-12]. Повышение индукции вызывает резкий рост напряженности магнитного поля. Появляются существенные магнитные потоки вне стали, практически отсутствующие прн номинальной индукции в случае замкнутой (без немагнитных зазоров) магнитной системы. Выравни-

вается распределение магнитных потоков (до соответствующих одинаковой индукции) по участкам магнитной системы, включенным параллельно на схеме магнитной цепи, что может вызывать заметные магнитные потоки в направлении, перпендикулярном плоскости пластин стали. Значительные магнитные потоки выходят из стержней вблизи их торцов, вызывая местные добавочные потерн. При сильном перевозбуждении появляются заметные потери в спинках ярмовых балок и других металлических частях остова, а также добавочные потери в обмотках от осевого и радиального магнитного поля и соответствующие местные иагревы. При продолжительном относительно небольшом перевозбуждении важно увеличение потерь в стали от магнитного потока, проходящего вдоль пластин.

Указанные сложные вопросы изучены сравнительно мало. Если по способности обмоток выдерживать перегрузки имеются стандарты, книги и большое число статей, основанные на экспериментальных и расчетных исследованиях, то по определению предельно допустимой индукции литературы мало [7-13]. Нет обоснованных норм кратковременно и длительно допустимой температуры магнитопровода, нет достоверных методов расчета местных нагревов, не разработаны инженерные методы расчета потерь, не всегда даже известны наиболее опасные места.

В старых конструкциях с изолированными бумагой или бумажно-бакелитовыми трубками стальными стяжными шпильками, проходящими через отверстия в активной стали, безусловно именно нагрев этих шпилек был наиболее «узким местом» при перевозбуждении. Расчет, основанный на кусочно-линейной аппроксимации кривой намагничивания стали (см. рис. 6-6,а), шестиградусном правиле износа изоляции и других допущениях, прн номинальной индукции 1,65 Тл дал результаты, приведенные в табл. 7-2.

Как видно, при повышении напряжения от 111 до 113% допустимая по расчету продолжительность перевозбуждения падает на 1,7—2,5 порядка, т. е. падает практически скачком. При меньших напряжениях основной износ изоляции происходит во время самого

перевозбуждения, и он пропорционален длительности перевозбуждения. При напряжении свыше 114% (при принятых для расчета размерах шпилек и отверстий и других параметрах) основной износ происходит во время охлаждения шпильки после снижения напряжения до номинального и износ резко возрастает с увеличением длительности перевозбуждения (рост длительности в 1,3—1,7 раза вызывает увеличение износа в 30 раз).

В магнитопроводе без стяжных шпилек нет местного уменьшения сечения стали, и поэтому сильный нагрев стальных деталей конструкции остова должен начинаться при более высоком напряжении, соответствующем амплитуде расчетной индукции в стали около 2,0—2,1 Тл. Вероятно, следующей (после стяжных шпилек) деталью, нагрев которой ограничивает допустимое перевозбуждение, явится

свальная нажимная пластина стержня. По опытным данным [7-63, при расчетной амплитуде индукции в стали

=2,1 Тл (где —среднее напряжение обмотки) в опыте XX трансформатора ТМН-1000/35 температура нажимной плиты толщиной 4 мм за первую минуту возросла на 100°С. Согласно i[7-6] при индукциях Вт около 1,85—1,9 Тл в трансформаторах с бесшпилеч- ' ной конструкцией магнитопровода еще не возникает опасных перегревов конструктивных элементов; такие режимы перевозбуждений эксплуатационно допустимы. Вероятно, на ограниченное довольно продолжительное время можно допустить индукцию до 1,95 или даже до 2,0 Тл, но для определения Допустимой продолжительности таких режимов необходимы тщательные экспериментальные исследования реальных мощных трансформаторов, сопровождаемые расчетным анализом.

С точки зрения расчетного анализа одним из простейших элементов представляется нажимная (стяжиая) пластина — длинная и относительно тонкая полоса из конструкционной или немагнитной (маломагнитной) стали, расположенная рядом со стержнем магнитопровода по всей его длине (рис. 7-11,а). При неограниченно длинных обмотке, стержне и рассматриваемой полосе напряженность магнитного поля Я в стали, у поверхности полосы и во всем остальном пространстве внутри обмотки одипакова. Приняв кусочно-линейную аппроксимацию кривой намагничивания стали по рис. 7-11,6, при синусоидальных индуктированном напряжении и магнитном потоке с амплитудойможно записать:

где—площадь, охваченная эффективным (по потокосцеплению) витком обмотки; ; —диаметр эффективного витка;

Вид кривых зависимости и Я от времени соответствует

кривым В и Я на рис. 7-6,6. Для оценки потерь в пластине необходима кривая Я. Она имеет вид отрезков синусоид с наибольшим значением и паузами продолжительно-

стью (рис. 7-11,в). Предположим (как

сделано в § 6-5 для оценки потерь при несинусоидальной индукции), что во время пауз все процессы останавливаются, вихревые токи и потери отсутствуют, а после паузы процесс продолжается так, как будто паузы не было. Это означает, что вместо кривой по рис. 7-11,в рассматриваем вихревые токи в пластине при изменении магнитного поля у ее поверхности согласно кривой по рис. 7-11,г — полуволны продолжительностью (как и.в случае рис. 7-11,в), но

без пауз. Частота такой кривой, обычно называемая эквивалентной

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.



Москаленко 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  
Зимин 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  
Лейтес 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65