Меню

Для двигателя увеличение токов обратной последовательности

Работа трехфазного асинхронного двигателя при несимметричных режимах и при несинусоидальном питающем напряжении

Глава двадцать восьмая

РАБОТА ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ РЕЖИМАХ И ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНОМ ПИТАЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ

28.1. Работа трехфазного асинхронного двигателя при несимметричных режимах

Несимметричные режимы работы асинхронного двигателя могут возникнуть при несимметричных схемах его включения, при несимметрии питающего напряжения, а также в результате каких-либо неисправностей в машине. Исследование таких режимов проводится с помощью метода симметричных составляющих. Разложение токов трехфаз­ной асинхронной машины на симметричные составляющие дает только две составляющие — прямую и обратную. Токи нулевой последовательности возникать не будут, так как при любой схеме соединения обмоток цепь остается трехпроводной.

Из большого разнообразия возможных несимметричных режимов рассмотрим два: работу асинхронного двигателя при несимметрии сопротивлений фаз ротора и при несим­метрии питающего напряжения.

Работа асинхронного двигателя при несимметрии сопротивлений фаз ротора. В двигателях с фазным ротором несимметрия сопротивлений цепи ротора может возникнуть вследствие неисправности щеточного устройства, плохого в контакта, а также при неравных сопротивлениях его фаз.

Причиной несимметрии может явиться неравенство сопро­тивлений отдельных фаз пускового или регулировочного реостатов. В короткозамкнутых двигателях несимметрия фаз ротора может появиться в результате плохой заливки алюминия в пазы. В этом случае сопротивления отдельных стержней (фаз) будут неодинаковыми.

Выясним, как несимметрия сопротивлений фаз ротора влияет на работу двигателя. При симметричном напряже­нии сети U1 и частоте сети f1 в статоре протекают токи I1(1). Вращающееся поле, созданное этими токами, наводит в об­мотке ротора ЭДС E2s с частотой f2=fs. Вследствие того что сопротивления фаз ротора неодинаковы, токи в них бу­дут различны. Несимметричную систему токов ротора мож­но разложить на прямую и обратную последовательности. Как токи прямой I2(1), так и ток обратной I2(2) последова­тельностей создадут вращающиеся магнитные поля. Угло­вые скорости этих полей относительно ротора одинаковые и зависят от частоты f2:

Так как токи ротора прямой и обратных последователь­ностей имеют различный порядок чередования фаз, то поле, созданное токами прямой последовательности, будет вра­щаться в ту же сторону, что и ротор, а поле, созданное то­ками обратной последовательности, — в сторону, противо­положную вращению ротора.

В пространстве, т. е. относительно неподвижного стато­ра, эти поля будут вращаться с различной скоростью. Поле прямой последовательности ротора вращается в простран­стве со скоростью, равной:

откуда следует, что поле прямой последовательности рото­ра имеет ту же скорость ω1, что и поле, созданное токами статора I1(1). В результате в машине образуется результи­рующее магнитное поле прямой последовательности Ф(1) созданное совместным действием токов I1(1) и I2(1).

Взаимодействие тока ротора I2(1) с потоком Ф(1) создаст вращающий момент прямой последовательности М(1).

Поле обратной последовательности ротора вращается в пространстве со скоростью, равной разности

Это поле наводит в обмотке статора ЭДС и токи I1(2) с час­тотой , замыкающиеся через сеть.

Совместное действие токов I2(2) и I1(2) создает в маши­не магнитный поток обратной последовательности Ф(2). Взаимодействие вторичного тока I1(2); с этим потоком обра­зует вращающий момент обратной последовательности M(2).

Таким образом, при несимметрии фаз ротора в двига­теле возникают два момента. Результирующий момент бу­дет равен их алгебраической сумме:

На рис. 28.1 показана зависимость M(2)=f(s). При s=0,5 согласно (28.2) магнитное поле обратной последовательности неподвижно в пространстве и не будет инду­цировать в обмотке статора ЭДС и ток.

Рис. 28.1. Зависимость M=f(s) асинхронного двигателя при несиммет­рии в цепи ротора

Поэтому M(2)=0. При s>0,5 это поле будет вращаться в пространстве в на­правлении, противоположном вращению поля прямой по­следовательности и ротора. Момент M(2) будет стремиться повернуть статор по направлению вращения поля, т. е. про­тив направления вращения ротора. Но так как статор не­подвижен, то возникает реакция на ротор, направленная по его вращению. В результате этого при s>0,5 моменты прямой и обратной последовательностей будут склады­ваться (имеют одинаковый знак).

Аналогично можно показать, что при s U1(2).

Каждая из составляющих вызывает в обмотке статора токи, которые создают в машине свои круговые вращаю­щиеся магнитные поля. Эти поля будут перемещаться в пространстве с одной и той же угловой скоростью , но в противоположных направлениях. Так как U1(1)>U1(2), то амплитуда поля прямой последовательности будет больше амплитуды поля обратной последовательности, поэтому ротор будет вращаться в сторону вращения поля прямой последовательности.

Если скольжение ротора по отношению к полю прямой последовательности , то скольжение по отно­шению к полю обратной последовательности

Поле прямой последовательности индуцирует в обмотке ротора ток I2(1) с частотой f2=fs, а поле обратной после­довательности — ток I2(2) с частотой f(2-s). Ток I2(1), взаимодействуя с полем прямой последовательности, соз­дает момент прямой последовательности M(1). Ток I2(2) и поле обратной последовательности создают момент об­ратной последовательности М(2), который направлен на­встречу моменту M(1) и является тормозным.

Моменты M(1) и M(2) согласно (22.5) будут определять­ся как

В (28.4) параметры цепи ротора отличаются от параметров в (28.3) из-за сильного проявления вытеснения тока в роторе в зоне рабочих скольжений, где частота токов обратной последовательности равна: .

Результирующий момент двигателя равен алгебраиче­ской сумме моментов M=M(1)+M(2). Зависимости момен­тов M(1), M(2) и М от скольжения показаны на рис. 28.2.

Если принять, что , то из анализа кривых (рис. 28.2) видно, что при несимметричном питании из-за влияния обратной последовательности снижаются мак­симальный и пусковой моменты двигателя и возрастает скольжение при неизменном нагрузочном моменте.

Кроме того, при питании двигателя несимметричным напряжением увеличиваются потери, а следовательно, и нагрев двигателя. Увеличение потерь снижает КПД ма­шины. Электрические потери в обмотках возрастают за счет увеличения результирующих токов в статоре и роторе из-за токов обратной последовательности. Увеличиваются также потери в стали ротора, который полем обратной по­следовательности перемагничивается с частотой, пример­но равной удвоенной частоте сети. По этой причине при сильной несимметрии напряжения приходится снижать мощность двигателя.

Рис. 28.2. Зависимость M=f(s) асинхронного двигателя при несимме­трии питающего напря­жения

Согласно ГОСТ 183-74 двигатель дол­жен сохранять номинальную мощность при .

28.2. Работа трехфазного асинхронного двигателя при несинусоидальном питающем напряжении

Часто в схемах регулирования скорости асинхронных двигателей используется питание их от полупроводнико­вых преобразователей. В этом случае подводимое напря­жение обычно имеет несинусоидальную форму.

При анализе работы двигателя несинусоидальное на­пряжение разлагают в гармонический ряд и, используя метод наложения, рассматривают работу двигателя от каждой гармоники отдельно. Чаще всего питающее неси­нусоидальное напряжение имеет форму, симметричную от­носительно оси абсцисс, и при разложении будет содер­жать только нечетные гармоники.

Высшие гармоники напряжения являются временными гармониками и отличаются друг от друга по амплитуде, порядку следования фаз и частоте fk, пропорциональной их номеру k(fk=kf1). С повышением номера гармоники ее ам­плитуда уменьшается в k раз. В зависимости от номера высшие гармоники будут иметь прямой или обратный по­рядок чередования фаз. Гармоники порядка 6n-1 (n=1, 2, 3. ) имеют обратный по отношению к 1-й порядок чередования фаз. Например, если для 1-й гармоники напряже­ние фазы В сдвинуто относительно фазы А на 120°, то для 5-й гармоники этот сдвиг равен 240° (5∙120°=600°=360°+240°). Гармоники порядка 6n+1 имеют прямой порядок чередования фаз. Например, для 7-й гармоники сдвиг меж­ду напряжениями фаз В и А равен 120° (7∙120°=840°=2∙360°+120°). Для 3-й гармоники и гармоник, кратных трем, напряжения различных фаз не имеют сдвига между собой, т. е. они совпадают по фазе. Каждая гармоника на­пряжения порядка (6n-1) или (6n+1) создает в обмот­ках токи, которые образуют вращающиеся магнитные по­ля. Угловая скорость будет в k раз больше, чем скорость основной, 1-й гармоники.

Читайте также:  Как рассчитать мощность тока в физике

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

Если ротор двигателя вращается со скоростью , то его скольжение по отношению к полю гар­моники k будет равно:

Знак “–” принимается, если поле гармоники k вращается в ту же сторону, что и ротор, а знак “+”, если они вра­щаются в противоположные стороны.

В номинальном режиме работы двигателя скольжения ротора по отношению к полю 1-й гармоники мало . Тогда, полагая , получаем

Нетрудно убедиться, что скольжения sk близки к еди­нице. Например, скольжение для 5-й гармоники равно 1,2, для 7-й — 0,86 и т. д.

В результате взаимодействия тока ротора с магнитным полем той же гармоники образуются моменты. В зависи­мости от порядка гармоники их моменты будут направле­ны по движению ротора или иметь встречное с ним на­правление. Гармонические порядка 6n+1 создают момен­ты, направленные по движению ротора, а гармонические порядка 6n-1 против движения ротора. Из-за малого магнитного потока моменты от высших гармоник незна­чительны и составляют доли процента номинального мо­мента машины.

Токи, созданные напряжением 3-й гармоники, во всех трех обмотках статора будут совпадать во времени. Так как обмотки фаз сдвинуты в пространстве на электриче­ский угол, равный 120°, то результирующие МДС всех трех фаз и магнитный поток от этих токов будут равны нулю. Вследствие этого 3-я и кратные трем гармоники вращаю­щего момента создавать не будут. Отметим, что при со­единении обмотки статора в звезду токи 3-й гармоники во­обще будут отсутствовать, так как в этом случае нет цепи для их замыкания.

При наличии высших гармонических в потоке могут возникать не только моменты, имеющие постоянное на­правление, но также и знакопеременные моменты. Послед­ние появляются в результате взаимодействия токов одной гармоники с потоком, образованным другой гармоникой. Однако амплитуды этих моментов также малы.

Осложнение работы двигателя при наличии высших гармоник в напряжении может возникнуть из-за увеличе­ния электрических потерь в обмотках. Потери увеличива­ются вследствие того, что по обмоткам будут протекать токи всех гармоник. Так как при машина по отно­шению к высшим гармоникам работает в режиме, близ­ком к режиму короткого замыкания, то гармонические со­ставляющие тока в обмотках значительны и заметно по­вышают электрические потери в обмотках. Повышение потерь происходит до 10—25 %. В этом случае во избежа­ние чрезмерного нагрева обмоток приходится уменьшать мощность машины. Количественный анализ влияния каж­дой из гармоник на работу машины можно произвести с помощью схемы замещения. Схема замещения для лю­бой гармоники аналогична схеме замещения для 1-й гар­моники, но имеет другие параметры: индуктивные сопро­тивления возрастают пропорционально частоте, а актив­ные сопротивления увеличиваются из-за вытеснения тока.

Источник

Защита электродвигателей от перегрузки

Перегрузка электродвигателей возникает

· при затянувшемся пуске и самозапуске,

· при перегрузке приводимых механизмов,

· при понижении напряжения на выводах двигателя.

· при обрыве фазы.

Для электродвигателя опасны только устойчивые перегрузки. Сверхтоки, обусловленные пуском или самозапуском электродвигателя, кратковременны и самоликвидируются при достижении нормальной частоты вращения.

Значительное увеличение тока электродвигателя получается также при обрыве фазы, что встречается, например, у электродвигателей, защищаемых предохранителями, при перегорании одного из них. При номинальной загрузке в зависимости от параметров электродвигателя увеличение тока статора при обрыве фазы будет составлять примерно (1,6…2,5) Iном. Эта перегрузка носит устойчивый характер. Также устойчивый характер носят сверхтоки, обусловленные механическими повреждениями электродвигателя или вращаемого им механизма и перегрузкой самого механизма. Основной опасностью сверхтоков является сопровождающее их повышение температуры отдельных частей, и в первую очередь, обмоток. Повышение температуры ускоряет износ изоляции обмоток и снижает срок службы двигателя. Перегрузочная способность электродвигателя определяется характеристикой зависимости между сверхтоком и допускаемым временем его прохождения:

где t – допустимая длительность перегрузки, с;

А – коэффициент, зависящий от типа изоляции электродвигателя, а также периодичности и характера сверхтоков; для обычных двигателей А = 150-250;

К – кратность сверхтока, т. е. отношение тока электродвигателя Iдк Iном.

Вид перегрузочной характеристики при постоянной времени нагрева T = 300 с представлен на рис. 20.2.

При решении вопроса об установке РЗ от перегрузки и характере ее действия руководствуются условиями работы электродвигателя, имея в виду возможность устойчивой перегрузки его приводного механизма:

а. На электродвигателях механизмов, не подверженных технологическим перегрузкам (например, электродвигателях циркуляционных, питательных насосов и т. п.) и не имеющих тяжелых условий пуска или самозапуска, РЗ от перегрузки может не устанавливаться. Однако, ее установка целесообразна на двигателях объектов, не имеющих постоянного обслуживающего персонала, учитывая опасность перегрузки двигателя при пониженном напряжении питания или неполнофазном режиме;

Рис. 20.2. Характеристика зависимости допустимой длительности перегрузки от кратности тока перегрузки

б. На электродвигателях, подверженных технологическим перегрузкам (например, электродвигателях мельниц, дробилок, насосов и т.п.), а также на электродвигателях, самозапуск которых не обеспечивается, должна устанавливаться РЗ от перегрузки;

в. Защита от перегрузки выполняется с действием на отключение в случае, если не обеспечивается самозапуск электродвигателей или с механизма не может быть снята технологическая перегрузка без останова электродвигателя;

г. Защита от перегрузки электродвигателя выполняется с действием на разгрузку механизма или сигнал, если технологическая перегрузка может быть устранена с механизма автоматически или вручную персоналом без останова механизма, и электродвигатели находятся под наблюдением персонала;

д. На электродвигателях механизмов, которые могут иметь как перегрузку, устраняемую при работе механизма, так и перегрузку, устранение которой невозможно без останова механизма, целесообразно предусматривать действие РЗ от сверхтоков с меньшей выдержкой времени на отключение электродвигателя; в тех случаях, когда ответственные электродвигатели собственных нужд электростанций находятся под постоянным наблюдением дежурного персонала, защиту их от перегрузки можно выполнить с действием на сигнал.

Защита электродвигателей, подверженных технологическойперегрузке, желательно иметь такой, чтобы она, с одной стороны, защищала от недопустимых перегрузок, а с другой – давала возможность наиболее полно использовать перегрузочную характеристику электродвигателя с учетом предшествовавшей нагрузки и температуры окружающей среды. Наилучшей характеристикой РЗ от сверхтоков являлась бы такая, которая проходила несколько ниже перегрузочной характеристики (пунктирная кривая на рис. 20.2).

Читайте также:  Шина медная 5х30 допустимый ток

20.4. Защита от перегрузки с тепловым реле. Лучше других могут обеспечить характеристику, приближающуюся к перегрузочной характеристике электродвигателя, тепловые реле, которые реагируют на количество тепла Q, выделенного в сопротивлении его нагревательного элемента. Тепловые реле выполняются на принципе использования различия в коэффициенте линейного расширения различных металлов под влиянием нагревания. Основой такого теплового реле является биметаллическая пластина состоящая из спаянных по всей поверхности металлов а и б с сильно различающимися коэффициентами линейного расширения. При нагревании пластина прогибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения и замыкает контакты реле.

Нагревание пластины осуществляется нагревательным элементом при прохождении по нему тока.

Тепловые реле сложны в обслуживании и наладке, имеют различные характеристики отдельных экземпляров реле, часто не соответствуют тепловым характеристикам электродвигателей и имеют зависимость от температуры окружающей среды, что приводит к нарушению соответствия тепловых характеристик реле и электродвигателя. Поэтому тепловые реле применяются в редких случаях, обычно в магнитных пускателях и автоматах 0,4 кВ.

20.5. Защита от перегрузки с токовыми реле. Для защиты электродвигателей от перегрузки обычно применяются МТЗ с использованием реле с ограниченно зависимыми характеристиками типа РТ-80 или МТЗ с независимыми токовыми реле и реле времени.

Преимуществами МТЗ по сравнению с тепловыми являются более простая их эксплуатация и более легкий подбор и регулировка характеристик РЗ. Однако, МТЗ не позволяют использовать перегрузочные возможности электродвигателей из-за недостаточного времени действия их при малых кратностях тока.

МТЗ с независимой выдержкой времени в однорелейном исполнении обычно применяется на всех асинхронных электродвигателях собственных нужд электростанций, а на промышленных предприятиях — для всех синхронных (когда она совмещена с РЗ от асинхронного режима) и асинхронных электродвигателей, являющихся приводами ответственных механизмов, а также для неответственных асинхронных электродвигателей с временем пуска более 12…13 с.

Релейная защита от перегрузки с зависимой выдержкой времени лучше согласовываются с тепловой характеристикой двигателя, однако, и они недостаточно используют перегрузочную способность двигателей в области малых токов.

Защита от перегрузки с зависимой характеристикой выдержки времени может быть выполнена на реле типа РТ-80 или цифровом реле.

Ток срабатывания защиты от перегрузки устанавливается из условия отстройки от Iномэлектродвигателя:

где котс – коэффициент отстройки, принимается равным 1,05.

Время действия МТЗ от перегрузки t3Пдолжно быть таким, чтобы оно было больше времени пуска электродвигателя tпуск, а у электродвигателей, участвующих в самозапуске, больше времени самозапуска.

Время пуска асинхронных электродвигателей обычно составляет 8…15 с. Поэтому характеристика реле с зависимой характеристикой должна иметь при пусковом токе время, не меньшее 12…15 с. На РЗ от перегрузки с независимой характеристикой выдержка времени принимается 14…20 с.

20.6. Защита от перегрузки с тепловой характеристикой выдержки времени на цифровом реле. В цифровое реле защиты двигателя, например, типа MiCOM Р220 заложена тепловая модель двигателя из составляющих прямой и обратной последовательности тока, потребляемого двигателем таким образом, чтобы учесть тепловое воздействие тока в статоре и роторе. Составляющая обратной последовательности токов, протекающих в статоре, наводит в роторе токи значительной амплитуды, которые создают существенное повышение температуры в обмотке ротора. Результатом сложения, проведенного MiCOM Р220 является эквивалентный тепловой ток Iэкв, отображающий повышение температуры, вызванное током двигателя. Ток Iэкввычисляется в соответствии с зависимостью:

Кэ– коэффициент усиление влияния тока обратной последовательности учитывает повышенное воздействие тока обратной последовательности по сравнению с прямой последовательности на нагрев двигателя. При отсутствии необходимых данных принимается равным 4 — для отечественных двигателей и 6 – для зарубежных.

Дополнительные функции реле MiCOM P220, связанные с тепловой перегрузкой двигателяследующие.

· Запрет отключения от тепловой перегрузки при пуске двигателя.

· Cигнализация тепловой перегрузки.

Заклинивание ротора двигателя может произойти при пуске двигателя или в процессе его работы.

Функция заклинивание ротора при работающем двигателе вводится автоматически при его успешном развороте после истечения заданной выдержки времени.

В цифровых реле Sepam 2000 защита двигателя от затяжного пуска и заклинивания ротора выполнена иначе. Первая защита срабатывает и отключает двигатель, если ток двигателя от начала процесса пуска превышает значение 3Iном в течение заданного времени t1 = 2tпуска. Начало пуска обнаруживается в момент увеличения потребляемого тока от 0 до значения 5% номинального тока. Вторая защита срабатывает, если пуск завершен, двигатель работает нормально, и в установившемся режиме неожиданно ток двигателя достигает значения более 3Iном и держится в течение заданного времени t2 = 3-4с.

Несимметрия. Защита двигателя от перегрузки токами обратной последовательности защищает двигатель от подачи напряжения с обратным чередованием фаз, от обрыва фазы, от работы при длительной несимметрии напряжений.

При подаче на двигатель напряжения с обратным чередованием фаз двигатель начинает вращаться в обратную сторону, приводимый в действие механизм может быть заклинен или вращаться с моментом сопротивления, отличающимся от момента прямого вращения. Таким образом, величина тока обратной последовательности двигателя может колебаться в широких пределах. При обрыве фазы двигатель уменьшает вращающий момент в 2 раза и для компенсации у него в 1,5. 2 раза увеличивается ток.

При несимметрии питающих напряжений ток обратной последовательности может иметь различную величину до самых малых значений. Появление тока обратной последовательности более всего влияет на нагрев ротора двигателя, где он наводит токи двойной частоты. Таким образом, целесообразно иметь защиту по I2, которая отключала бы двигатель для предотвращения его перегрева.

Защита имеет 2 ступени:

Ступень Iобр> с независимой выдержкой времени. Ток срабатывания принимается равным (0,2…0,25)Iномдвигателя. Выдержка времени должна обеспечить отключение несимметричных коротких замыканий в прилегающей сети, для чего она должна быть на ступень больше, чем защита питающего трансформатора:

Ступень Iобр>>сзависимой характеристикой выдержки времениможет быть использована для повышения чувствительности защиты, если известны реальные тепловые характеристики двигателя по току обратной последовательности.

Потеря нагрузки. Функция позволяет обнаружить расцепление двигателя с приводимым им в движение механизмом вследствие обрыва муфты, ленты транспортера, выпуск воды из насоса и т.д. по уменьшению рабочего тока двигателя.

Уставка минимального тока:

где Iхх– ток холостого хода двигателя с механизмом определяется при испытаниях.

Выдержка времени минимального тока двигателя tI

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ток — обратная последовательность

Токи обратной последовательности вызывают в фазах обмотки статора падения напряжения Z2 / 2, векторы которых ориентированы относительно напряжений прямой последовательности в разных фазах по-разному. [1]

Токи обратной последовательности , протекая по обмоткам статора, создают магнитное поле, вращающееся в сторону, противоположную направлению вращения магнитного поля реакции статора. [2]

Ток обратной последовательности создает в электродвигателе магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора, вследствие чего в обмотке ротора асинхронного двигателя возникает ток частоты / j ( 2 — ), а в обмотке возбуждения и демпферной обмотке синхронного двигателя — токи двойной частоты. Нетрудно увидеть, что сопротивление обратной последовательности асинхронных двигателей значительно меньше сопротивления прямой последовательности Zi и мало отличается от сопротивления короткого замыкания ZK. Сопротивление обратной последовательности синхронных электродвигателей также значительно меньше сопротивления прямой последовательности и близко к сверхпереходному сопротивлению по продольной оси Поэтому даже при относительно небольшом напряжении обратной последовательности ток обратной последовательности в обмотках асинхронных и синхронных электродвигателей оказывается значительным. По указанной причине даже при небольшой несимметрии напряжения на сборных шинах необходимо снижать нагрузку подключенных к ним электродвигателей. [3]

Читайте также:  Катушку индуктивностью l включили в цепь переменного тока

Токи обратной последовательности вызывают в фазах обмотки статора падения напряжения Z2 / a, векторы которых ориентированы относительно напряжений прямой последовательности в разных фазах по-разному. [4]

Токи обратной последовательности создают вращающееся поле, направленное навстречу созданному вращающимся ротором полю. Взаимодействие этих полей создает пульсирующий момент рис. 7.7), изменяющий свой знак с частотой, в два раза большей нормальной частоты генератора. Обычно полагают, что значение этого момента равно нулю. Пульсирующий момент создает некоторое дополнительное скольжение ротора. Однако влияние этого скольжения невелико и им, как правило, пренебрегают. [6]

Ток обратной последовательности , как известно из [22], появляется при любом несимметричном, а кратковременно и при трехфазном КЗ. Ток нулевой последовательности используется для повышения чувствительности пуска ВЧ-передатчика при КЗ на землю, а пусковое реле фазного тока КА — при симметричных КЗ. [7]

Токи обратной последовательности , протекающие в контурах ротора, создают потери, снижающие КПД машины. При значительной несимметрии нагрузки может возникнуть недопустимый нагрев демпферной обмотки и массивных частей ротора. Так как об-мотка возбуждения имеет большое сопротивление, ток и обратной последовательности в ней небольшие и нагрев обмотки возбуждения этими токами небольшой. [9]

Токи обратной последовательности coi — дают вращающееся поле, направленное навстречу со. Взаимодействие этих полей создает пульсирующий момент ( рис. 7.4), изменяющий свой знак с частотой, в два раза большей нормальной частоты генератора. Обычно полагают, что значение этого момента равно нулю. Пульсирующий момент создает некоторое дополнительное скольжение ротора. Однако влияние этого скольжения невелико и им, как правило, пренебрегают. [11]

Токи обратной последовательности , протекающие через генераторы, являются фактором, ограничивающим неполнофазные режимы. В ряде случаев для снижения токов обратной последовательности до допустимых величин требуется снижение передаваемой по электропередаче мощности. [13]

Токи обратной последовательности , протекающие через генераторы, являются фактором, ограничивающим неполнофазные режимы. В ряде случаев для снижения токов обратной последовательности до допустимых величин требуется снижение передаваемой по электропередаче мощности. [15]

Источник



Что является источником токов обратной и нулевой последовательностей?

Ток нулевой последовательности это:

Сумма мгновенных значений токов трех фаз трехфазной системы Система нулевой последовательности существенно отличается от прямой иобратной тем, что отсутствует сдвиг фаз. Нулевая система токов по существу представляет три однофазныхтока, для которых три провода трехфазной цепи представляют прямой провод, а обратным проводом служитземля или четвертый (нулевой), по которому ток возвращается.

Составляющие обратной последовательности (ток, напряжение) возникают при появлении в сети любой не симметрии (обрыв фазы, включение несимметричной нагрузки, однофазное илидвухфазноеКЗ).
Составляющие нулевой последовательности появляются при обрыве одной или двух фаз, однофазном или двухфазном КЗ на землю. ( при межфазных замыканиях без земли, составляющие равны нулю) Ток обратной последовательности, как известно из [22], появляется при любом несимметричном, а кратковременно и при трехфазном КЗ. Ток нулевой последовательности используется для повышения чувствительности пуска ВЧ-передатчика при КЗ на землю, а пусковое реле фазного тока КА — при симметричных КЗ

Практически ток нулевой последовательности получают соединением вторичных обмоток трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности (рис. 7.11). Из схемы видно, что ток в реле КА равен геометрической сумме токов трех фаз:

Ток в реле появляется только при однофазном или двухфазном КЗ на землю. Короткие замыкания между фазами являются симметричными системами, и соответственно этому ток в реле Iр=0 .

Зёх фазный ток — это когда фазы а,в,с отстоют друг от друга на 120градусов. Когда три фазы повёрнуты в 1 сторону — ток нулевой последовательности. Такое возникает при однофазных замыканиях на землю в сетях с заземлённой нейтралью. Поэтому применяются ТЗНП — токовые защиты нулевой последовательности для защиты от замыканий на землю — появился ток нулевой последовательности, значит есть замыкание на землю, защита срабатывает. . Токи обратной последовательности — это когда нарушен порядок чередования фаз. Возникают при межфазных замыканиях, для зашиты применяю ТЗОП — токовые защиты обратной последовательности. В двух словах так. Составляющие обратной последовательности (ток, напряжение) возникают при появлении в сети любой не симметрии (обрыв фазы, включение несимметричной нагрузки, однофазное или двухфазное КЗ).

Составляющие нулевой последовательности появляются при обрыве одной или двух фаз, однофазном или двухфазном КЗ на землю. ( при межфазных замыканиях без земли, составляющие равны нулю) Токи нулевой последовательности по существу являются однофазным током, разветвленным между тремя фазами и возвращающимся через землю и параллельные ей цепи. В силу этого, путь циркуляции токов нулевой последовательности резко отличен от пути, по которому проходят токи прямой или обратной последовательности Для практической реализации метода симметричных составляющих необходимо составлять три схемы замещения: прямой, обратной и нулевой последовательностей. Конфигурация этих схем и параметры их элементов в общем случае не одинаковы.

Схема прямой последовательности является той же, что и для расчета тока трехфазного замыкания. Из этой схемы находят результирующую ЭДС и результирующее сопротивление прямой последовательности: и . Началом этой схемы являются точки нулевого потенциала источников питания, концом – место короткого замыкания, к которой приложено напряжение прямой последовательности . Составляющие обратной последовательности возникают при появлении в сети любой несимметрии: однофазного или двухфазного короткого замыкания, обрыва фазы, несимметрии нагрузки.

Составляющие нулевой последовательности имеют место при замыканиях на землю (одно- и двухфазных) или при обрыве одной или двух фаз. В случае междуфазного замыкания составляющие нулевой последовательности(токи и напряжения) равны нулю.

Этот метод используют многие устройства РЗиА. В частности, принцип работы трансформатора тока нулевой последовательности основан на сложении значений тока во всех трех фазах защищаемого участка. В нормальном(симметричном) режиме сумма значений фазных токов равна нулю. В случае возникновения однофазного замыкания, в сети появятся токи нулевой последовательности и сумма значений токов в трех фазах будет отлична от нуля, что зафиксирует измерительный прибор (например, амперметр), подключенный ко вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности.

Для трехфазных транспозированых ЛЭП результат этого преобразования — точная матрица собственных векторов (матрица модального преобразования) [1] . Она одинакова как для тока, так и для напряжения.

Источник