государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Стерлитамакский химико-технологический колледж
















ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Симметрирующий трансформатор


















Преподаватель Рааб Л.Г.









2023г.
Содержание


Введение
3

1 Трехфазная электрическая цепь
4

2 Симметрирующий трансформатор ТСТ
5

3 Симметрирующий трансформаторы типа ТСТ – ОР
4 Устройство симметрирующего трансформатора
6

7

5 Заключение
9

6 Список использованных источников
7 Презентация
10
11


































Введение

Все мы с вами настолько привыкли к электричеству, что порой даже не замечаем его присутствия. А вы знаете, кто стоял у истоков создания этой системы? Скажете Никола Тесла? Конечно, он имеет непосредственное отношение к переменному току, но не он один творил историю - трехфазную систему создал великий русский ученый Михаил Осипович Доливо–Добровольский.
Доливо-Добровольский все свое время посвятил этой проблеме и занимался перестройкой машины постоянного тока в генератор переменного тока и наконец нашел поистине гениальное решение, которое он описал так в своем дневнике:
«.я напал на мысль сделать ответвления от трех равноотстоящих точек якоря постоянного тока. Именно так появился трехфазный ток»



Ученый сформулировал идею системы трехфазного переменного тока.
Теперь осталось убедить весь мир что за трехфазной системой будущее.
М.О.Доливо-Добровольский, создавший трехфазные асинхронные двигатели, трансформаторы, предложивший трех- и четырехпроводные цепи, в связи с чем по праву считается основоположником трехфазных систем.

1 Трехфазная электрическая цепь

Трехфазная цепь является частным случаем многофазных электрических систем, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе относительно друг друга на определенный угол. Отметим, что обычно эти ЭДС, в первую очередь в силовой энергетике, синусоидальны. Источником трехфазного напряжения является трехфазный генератор, на статоре которого размещена трехфазная обмотка. Фазы этой обмотки располагаются таким образом, чтобы их магнитные оси были сдвинуты в пространстве друг относительно друга на 120 .
Такое расположение обмоток позволяет получать систему трехфазных ЭДС в процессе вращения ротора
Пусть приемник собран по схеме «звезда»



Рисунок 1 - Приемник собран по схеме «звезда»

Нагрузка фаз симметрична и имеет активно-индуктивный характер. Построим векторную диаграмму токов и напряжений, приняв в расчет тот факт, что ток отстает от напряжения на угол
·


Рисунок 2 - Векторную диаграмму токов и напряжений при симметричной нагрузке
При изменении величин или характера сопротивлений приемника, величина напряжения смещения нейтрали варьируется в широчайших пределах, и нейтральная точка приемника на векторной диаграмме может располагаться в самых разных местах. При этом фазные напряжения приемника будут значительно различаться


Рис. 3. Векторная диаграмма напряжений источника и нагрузки в схеме с несимметричной нагрузкой

Потери электрической энергии в трансформаторах и линиях резко возрастают

2 Симметрирующий трансформатор ТСТ
Симметрирующий трансформатор ТСТ это устройство, которое уменьшает (устраняет) несимметрию напряжений (перекос фаз) в трёхфазных электрических сетях низкого напряжения (0,4 кВ), а также выравнивает токи нагрузки по фазам. Кроме того, ТСТ снижает несинусоидальность напряжения, увеличивает ток короткого замыкания, повышает пропускную способность линии и уменьшает в ней потери. ТСТ обеспечивает работу при наличии как трехфазной нагрузки с значительной несимметрией токов, так и при питании подключённых к разным фазам сети однофазных нагрузок разной мощности.
Симметрирующий трансформатор имеет стандартную для трансформаторов схему подключения «вход-выход» и предназначен для питания нагрузок в электрических сетях 0,4 кВ.


Рисунок 4 – Схема подключения симметрирующего трансформатора

3 Симметрирующий трансформаторы типа ТСТ – ОР

При необходимости подключения мощной однофазной нагрузки применяются трансформаторы типа ТСТ – ОР. Трехфазное напряжение преобразуется в однофазное и предназначено для питания однофазной нагрузки от трехфазной сети путем создания равномерной нагрузки на все три фазы. При этом. исходная питающая сеть воспринимает однофазную нагрузку, подключенную через трансформатор, как трехфазную и распределение однофазной нагрузки по фазам трехфазной питающей сети происходит в пропорции 2/1/1.
К трансформатору подключаются три фазы от питающей сети, а к выходу потребители.

4 Устройство симметрирующего трансформатора
Симметрирующее устройство представляет собой отдельную обмотку, уложенную в виде бандажа поверх обмоток высокого напряжения трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Yн (рис. 6). Обмотка симметрирующего устройства рассчитана на длительное протекание номинального тока трансформатора.


Трехстержневой магнитопровод трехфазного трансформатора.
Обмотки высокого напряжения.
Обмотки низкого напряжения.
Обмотка из компенсационных витков.
Дистанционные клинья.
Конец компенсационной обмотки, подключаемой к нейтрали обмоток низкого напряжения.
Конец компенсационной обмотки, который выводится наружу.


Рисунок 6 - Схемы включения основных и дополнительной обмоток трансформатора

Обмотка симметрирующего устройства включена в рассечку нулевого провода трансформатора Y/Yн из расчета на то, что при несимметричной нагрузке и появлении тока в нулевом проводе создаваемые в магнитопроводе потоки нулевой последовательности в рабочих обмотках Fор трансформатора Y/Yн полностью компенсируются противоположно направленными потоками нулевой последовательности Fок от симметрирующего устройства. Тем самым в конечном счете предотвращается перекос фазных напряжений.









5 Заключение

Таким образом симметрирующий трансформатор ТСТ это устройство, которое уменьшает (устраняет) несимметрию напряжений (перекос фаз) в трёхфазных электрических сетях низкого напряжения (0,4 кВ), а также выравнивает токи нагрузки по фазам.
Кроме того, ТСТ снижает несинусоидальность напряжения, увеличивает ток короткого замыкания, повышает пропускную способность линии и уменьшает в ней потери. ТСТ обеспечивает работу при наличии как трехфазной нагрузки с значительной несимметрией токов, так и при питании подключённых к разным фазам сети однофазных нагрузок разной мощности.
Установлена целесообразность применения симметрирующего устройства, как наиболее эффективного технического средства, минимизирующего последствия несимметричного электропотребления. Потери активной энергии при использовании симметрирующего устройства могут быть снижены более, чем в 10 раз.
























6 Список использованных источников
1 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, 2014г.
2 Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 2018. -528с.
3Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 2008. –500с.
4 Журнал «Новости электротехники » №4(118) – 5(119) 2019г.
5 ГОСТ 32144-2013 , статья 3.1.38 Качество электрической энергии: степень соответствия характеристик электрической энергии в данной точке электрической системы совокупности нормированных показателей качества электрической энергии.
6 Антонов А. И., Денчик Ю. М., Зубанов Д. А., Зубанова Н. В., Руппель А. А. Моделирование несимметричных режимов работы электрической сети и обработка результатов с помощью программы для ЭВМ // Омский научный вестник. 2018. № 2 (158). С. 48–54. DOI: 10.25206/1813-8225-2018-158-48-54.



























Приложение 1
Презентация








HYPER13PAGE


HYPER13PAGE HYPER143




Рисунок 51Заголовок 1JђЗаголовок 2Заголовок 5