Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Переходные процессы трансформаторов.




Переходные процессы,сверхтоки и перенапряжения возникают при изменениях нагрузки, питающего напряжения, включении и отключении, при КЗ и атмосферных явлениях.

Включение трансформаторас разомкнутой вторичной обмоткой.

 

 

При включении напряжение изменяется по закону

,

Установившийся магнитный поток отстает от приложенного напряжения на угол около 90 градусов

 

 

Дифференциальное уравнение переходного процесса включения трансформатора

 

 

 

Решение дифференциального уравнения

 

,

 

Постоянная времени интегрирования С определяется из начальных условий

 

В окончательном виде решение дифференциального уравнения

 

 

 

Если включение происходит в момент, когда напряжение проходит через 0, т.е. , то через пол периода поток достигнет величины

 
 

 


Рис.1.7.2. Изменение магнитного потока при включении трансформатора

 

Рис. 1.7.3. Ток включения трансформатора.

 

 

Внезапное КЗ трансформатора.Полагаем, что КЗ произошло после ХХ.

 

Дифференциальное уравнение процесса КЗ

.

Его решение

,

 

где частное решение уравнения

 

,

 

общее решение , а постоянная интегрирования из начальных условий равна

 

.

 

Результирующий ток КЗ

 

 

Если КЗ происходит в момент, когда , то через пол периода ток достигнет величины ударного ТКЗ ,

где

- амплитуда тока установившегося короткого замыкания.

Ударный ТКЗ оказывает электродинамическое действие на обмотку и другие элементы конструкции трансформатора и РУ. Действующее значение установившегося ТКЗ определяет нагрев и термическую стойкость.

 
 

 

 


Рис.1.7.5.Переходный процесс КЗ трансформатора

Перенапряжения в трансформаторахвозникают:

· При атмосферных явлениях (удары молнии, явления электромагнитной индукции при разряде облаков), превышающие номинальные напряжения в 10-12 раз,

· При процессах аварийного характера (КЗ, АПВ), превышающие номинальные напряжения в 7-8 раз,

· При коммутационных процессах (включение, отключение и пр.), превышающие номинальные напряжения в 2-5 раз.

Механизм возникновения перенапряженийрассмотрим на схеме замещения простейшего трансформатора с обмоткой АХ, соединенной с воздушной ЛЭП, на входной зажим А которой со скоростью света С= 300 тыс.км/с набегает волна перенапряжения с очень крутым фронтом. Время набегания фронта волны - всего 0,1 мкс. Она наводит в обмотке большую ЭДС высокой частоты. Индуктивные сопротивления трансформатора резко возрастают и индуктивные токи не имеют существенного значения. Основную роль играют емкости между катушками СК и емкости катушек на землю СЗ и емкостные токи.



При набегании волны перенапряжения на входной зажим трансформатора заряжаются емкости. При действии только емкостей относительно земли заряжается только первый конденсатор СЗ и вся волна перенапряжения приходится на первую катушку, ближайшую к входному зажиму. Ее величина равна отрезку АО при заземленной и при изолированной нейтрали (рис.1.7.7). При действии только емкостей СК зарядный ток проходит через все последовательно соединенные конденсатора СК и волна перенапряжения

равномерно распределяется между всеми катушками (прямая АВ). Причем при изолированной нейтрали все катушки оказываются под полным напряжением. В действительности, при действии всех емкостей кривая распределения волны занимает промежуточное положение АdВ, при котором наибольшая величина перенапряжения приходится на катушки, ближайшие к входному зажиму.

В последующий промежуток времени происходит колебательный процесс перераспределения волны перенапряжения между крайними положениями АdВ и АсВ, и под действием повышенной величины перенапряжения оказываются и катушки, ближайшие к выходному зажиму. Причем, при изолированной нейтрали величина перенапряжения оказывается значительно больше, чем при заземленной нейтрали.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.009 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал