ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Вследствие большого числа однофазных потребителей трансформаторы зачастую работают в несимметричных режимах, предельным случаем которых является однофазное короткое замыкание(к.з.) на шинах 0,4 кВ потребительского трансформатора, связанное с протеканием тока значительной величины в нулевом (нейтральном) проводе. При несрабатывании защиты это может явиться причиной отгорания нулевого провода со стороны трансформатора, что сопровождается значительным перекосом фазных и мерных напряжений у потребителей с выходом их из строя. Дополнительно, несимметричные режимы отрицательно сказываются на работе самого трансформатора, поэтому, правильный расчёт тока однофазного к.з. представляет значительный практический интерес.

Проектные и электроснабжающие организации для определения величины тока однофазного к.з. на шинах 0,4 кВ трансформатора пользуются рекомендованной РУМ формулойi_кl=Зu_ф/ z ',гдеu_ф-номинальное вторичное фазное напряжение,В;z -сопротивление трансформатора току однофазного к.з.,Ом, которое указывается в справочных данных. Для широко распространённого потребительского трансформатора мощностью 250 кВА при указанном в справочникеz '= 0,311Омрасчётное значение тока однофазного к.з. составляет 2122 А, что в 5,88 раза превышает номинальный ток трансформатора.

Однако сопротивление трансформатора при однофазном к.з. в значительной степени определяется сопротивлением нулевой последовательности, которое, в свою очередь, существенно зависит от конструкции трансформатора и расположения его магнитопровода в баке, что определяется заводом изготовителем. Для реального трансформатора ТМ 250/10 - 66У1 опытным путём определено сопротивление нулевой последовательностиzo=0,48Ом. Тогда ток однофазного короткого замыкания для данного трансформатора с учётом его паспортных данных и сопротивлений прямой, обратной и нулевой последовательности определится выражениемi _kl=3uф/(z ₁+z ₂+zo)и составит 1227А, что превышает номинальный ток трансформатора лишь 3,4 раза.

Неучёт такого снижения тока однофазного к.з. реального трансформатора по сравнению с расчётным в 1,7 раза может не обеспечить надёжного срабаты­вания защиты и явиться причиной аварии с тяжелыми последствиями.

Для определения сопротивления нулевой последовательности реального трансформатора конкретного завода-изготовителя рекомендуется метод построения векторной диаграммы из режима активной однофазной нагрузки трёхфазного трансформатора. Для построения диаграммы нужно на работающем трансформаторе со вторичной стороны измерить линейные и фазные напряжения и получить смещение нейтралиuo,а также измерить ток в нейтральном проводе (см. рисунок). Ток нулевой последовательностиi_осоставляет 1/3 тока в нейтральном проводе, тогда величина сопротивления нулевой последовательности определится какz ₀= uo / io.

Предлагаемый метод расчёта позволяет точно рассчитать ток однофазного короткого замыкания реального потребительского трансформатора для правильного выбора уставок защиты.