Вектры с индексами в скобках соответствуют симметричному режиму.

Во избежание значительного неравенства фазных напряжений допустимый ток в нулевом проводе ограничивают 25 % номинального тока вторичной обмотки трансформатора. Тогда ток нулевой последовательности не будет превышать 25/3=8,3 % номинального тока. На искажение линейных напряжений вторичной обмотки токи нулевой последовательности влияния не оказывают. Искажение линейных напряжений происходит только из-за наличия токов обратной последовательности.

2. Схема соединения обмоток трансформатора (рис.1.5.4).

При соединении обмотки в треугольник внутри его образуется контур, где могут циркулировать токи нулевой последовательности. Поэтому при схеме соединения все три составляющие, имеющиеся в токе вторичной обмотки, будут трансформироваться в первичную обмотку.

Рис.1.5.4. Трансформатор со схемой соединения обмоток .

Для фазного тока фазы А первичной обмотки справедливо:

, (1.5.5)

где , , .

Аналогичные соотношения будут справедливы и для фаз В и С первичной обмотки.

Так как токи нулевой последовательности в первичной и вторичной обмотках направлены встречно, то и их потоки будут иметь противоположное направление. Следовательно, в магнитном отношении эти токи будут также уравновешены как токи прямой и обратной последовательностей. Результирующий поток созданный токами нулевой последовательности, будет состоять главным образом из потоков рассеяния, поэтому сопротивление обмоток для этих токов будет таким же, как и для токов прямой и обратной последовательностей, т. е. равным сопротивлению короткого замыкания. Сопротивление нулевой последовательности в схеме значительно меньше аналогичного сопротивления для схемы , и смещений нулевых точек первичных и вторичных фазных напряжений практически не происходит.

Несимметричная нагрузка при отсутствии токов

нулевой последовательности

При несимметричной нагрузке токи нулевой последовательности будут отсутствовать, если в сети, подключенной к вторичной обмотке трансформатора, не будет нулевого провода, соединенного с выведенной нулевой точкой этой обмотки. Это имеет место у трансформаторов со схемами соединения обмоток , , , .

При отсутствии токов нулевой последовательности отпадает необходимость в разложении несимметричных систем токов и напряжений на симметричные составляющие, так как токи прямой и обратной последовательностей трансформируются одинаковым образом и сопротивление трансформатора для них одинаково. Поэтому при расчетах можно оперировать реальными токами обмоток и рассматривать их независимо друг от друга.

При указанных схемах соединения токи в фазах первичной и вторичной обмоток будут взаимно уравновешены в магнитном отношении и смещения нулевой точки происходить не будет. Несимметрия напряжений в этом случае будет возникать только вследствие разного падения напряжения в фазах при протекании по ним отличающихся по значению токов.

Экспериментальное определение сопротивления

нулевой последовательности

Для стержневых трансформаторов нет достаточно надежных методов расчета сопротивления нулевой последовательности. Обычно это сопротивление находится опытным путем. Для этого искусственно создают такое же распределение тока в обмотках трансформатора, какое должно быть для токов нулевой последовательности. Достигается это параллельным (рис.1.5.5.а) или последовательным (рис.1.5.5.б) соединением фаз вторичной обмотки трансформатора и питанием ее от сети однофазного напряжения. Первичная обмотка при этом соединена в звезду.

По результатам измерений определяют сопротивление нулевой последовательности (для одной фазы вторичной обмотки).

Для схемы на рис.1.5.5.а:

, , . (1.5.6)

Для схемы на рис.1.5.5.б:

, , . (1.5.7)

Рис.1.5.5. Схемы для определения сопротивления нулевой последовательности.