Трансформаторы с последовательными обмотками или обмотками, соединенными в звезду, по которым протекает ток нулевой последовательности, не могут создать уравновешивающих его н. с. в другой обмотке, соединенной в звезду, если ее нейтраль изолирована. Это ограничение может быть устранено, если дать току нулевой последовательности выход в нейтрали и создать контур, по которому этот ток может вернуться в фазы.
Рис. 34. Схемы для снижения сопротивления нулевой последовательности трансформаторов, обмотки которых соединены в звезду, в случае отсутствия обмоток, соединенных в треугольник.
Рис. 34 показывает некоторые способы решения этой задачи. На рис. 34,а показаны силовой трансформатор, в нейтрали которого может протекать ток, и автотрансформатор для регулирования напряжения. Вместо установки регулировочного трансформатора с третичной обмоткой, соединенной в треугольник, тот же эффект может быть достигнут присоединением нейтрали шунтовой обмотки, соединенной в звезду, к нейтрали силового трансформатора. Числовые значения, показанные на рисунке, иллюстрируют работу установки для составляющей нулевой последовательности фаз 3X100 а при соотношении
Шунтовая обмотка предназначена для создания необходимой уравновешивающей н. с., чтобы таким образом снизить полное сопротивление нулевой последовательности последовательного трансформатора до величины сопротивления короткого замыкания. Однако если перестановка ответвлений производится под нагрузкой, то соединение нулевых точек, создающее независимое возбуждение грех фаз, может привести к некоторому небалансу при неодновременном переключении.
Рис. 34,б иллюстрирует метод получения эффекта, аналогичного наличию соединенной в треугольник обмотки, путем соединения нулевых точек трансформатора и генератора, работающих в блоке. Рис. 34,в показывает преследующее ту же цель соединение двух трансформаторов. Например, трансформатор собственных нужд Н станции может быть использован для того, чтобы осуществить заземление нейтрали силового трансформатора Т.
Рис. 35. Распределение тока нулевой последовательности в четырехпроводной системе с уравнительным дросселем.
Необходимо обратить внимание на мощность и соединение обмоток трансформатора Н, чтобы составляющая нулевой последовательности трансформатора Т могла быть пропущена трансформатором Н и чтобы не возникло чрезмерно больших сопротивлений. Наконец, вспомогательный трансформатор должен обладать низким сопротивлением нулевой последовательности, т. е. иметь соединение обмоток «звезда — треугольник» или зигзаг.
Трехфазный сердечник с одной обмоткой, соединенной в зигзаг, часто используется в качестве статического уравнителя. На рис. 35 показана четырехпроводная распределительная система. Площадь поперечного сечения нулевого провода может быть рассчитана на небольшой ток небаланса, если однофазная нагрузка достаточно равномерно распределена между тремя фазами. Однако может случиться, что по некоторым участкам нулевого провода будет протекать значительный ток. который вызовет недопустимо большие перепады напряжений. Включение между фазой и нейтралью индуктивного аппарата, представляющего большое сопротивление для составляющих прямой и обратной последовательностей и очень небольшое сопротивление нулевой последовательности, шунтирует нулевой провод низким сопротивлением для токов нулевой последовательности. На рис. 35 показано, каким образом ток у ближайшего уравнителя А покидает нулевой провод и, разделившись на три равные части, возвращается в провода фаз, не вызывая падения напряжения. Составляющая нулевой последовательности ограничена участком нулевого провода между нагрузкой и уравнителем тока [Л. 21].
Трансформатор с соединением обмоток по схеме Скотта
Трехфазная обмотка такого трансформатора может быть приспособлена к работе с нагрузкой в нейтрали способом, очень похожим на соединение в зигзаг.
Рис. 36. Баланс н. с. токов нулевой последовательности, протекающих черен трансформатор с обмотками, соединенными по схеме Скотта.
Если две обмотки VO и МО, образующие вертикальную фазу на рис. 36, намотаны концентрически и соотношение их чисел витков равно указанному и если то же требование выполнено относительно обмоток UM и U'M горизонтальной фазы, то н. с., созданные тремя равными токами, входящими в зажимы U, V, W, и током, выходящим из нейтрали О, автоматически взаимно уравновешиваются.
