3.2 Несимметричная нагрузка при наличии токов нулевой последовательности

Если вторичная обмотка соединена по схеме «звезда» с нулевым проводом (Y₀), то справедливо равенство:

, (3.13)

где I_о - ток в нулевом проводе.

Если I_о не равен нулю, то вторичные токи можно представить в следующем виде:

(3.14)

где I_{а}, I_{b}, I_{c} - токи прямой и обратной последовательности.

Так как , то вторичным токам будут соответствовать токи в первичной цепи:

(3.15)

Токи нулевой последовательности I₀ могут быть магнитно уравновешены токами в первичной цепи, если первичная обмотка соединена по схеме «звезда» или «треугольник». В этих случаях в фазах первичной обмотки будут протекать токи I_А0 = I_В0 = I_С0 = - I'₀ и тогда результирующие токи в фазах будут равны:

(3.16)

При соединении в «звезду» с нулевым проводом линейные токи будут равны фазным, а ток в нулевом проводе равен:

(3.17)

Если первичная обмотка соединена в «треугольник», то линейные токи определяются по уравнению (3.8).

Если первичная обмотка соединена в «звезду» без нулевого провода, т.е. схема соединения трансформатора Y/Y₀, то по первичной обмотке токи нулевой последовательности не протекают. В этом случае фазные и линейные токи равны:

(3.18)

Токи нулевой последовательности, протекая только по вторичной обмотке, будут создавать магнитное поле нулевой последовательности, наводящее соответствующие ЭДС в фазах. Сумма фазных напряжений равна:

(3.19)

где Z₀₀ – полное сопротивление взаимной индукции нулевой последовательности.

Фазные напряжения из уравнений (3.10) и (3.18) будут равны:

(3.20)

3.3 Сопротивление нулевой последовательности

При соединении обмоток по схеме Y/Y₀ поле нулевой последовательности имеет сложную конфигурацию и на практике прибегают обычно к опытному определению сопротивления нулевой последовательности.

С этой целью фазы каждой из обмоток соединяют последовательно, одну из обмоток присоединяют к сети, а вторую либо оставляют разомкнутой (для схемы Y/Y₀), либо замыкают (для схем Y₀/Y₀ и Δ/Y₀). Схема замещения нулевой последовательности имеет вид, представленный на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 Схема замещения нулевой последовательности

4 Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы

Лабораторная установка состоит из трехфазного трансформатора TV1, первичные и вторичные обмотки которого для пяти опытов соединяются как на рисунках 4.1…4.5, амперметров PA1…PA3, включаемых в каждую фазу первичных обмоток TV1, вольтметра PV1, амперметра РА4, включаемого в одну из вторичных обмоток трансформатора TV1, нагрузочного реостата RН и используемого в последнем опыте ваттметра PW1.