+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда слышишь про линейные токи и напряжения в треугольнике, сразу вспоминаются типичные ошибки проектировщиков – многие до сих пор путают соотношения для звезды и треугольника, особенно при расчётах переходных процессов. В моей практике был случай на подстанции с трансформатором 10/0.4 кВ, где из-за неучёта угла сдвига в треугольнике сгорели силовые предохранители – оказалось, инженер механически применил формулу для звезды. Сейчас объясню, как избежать подобных промахов, и почему в треугольнике линейный ток всегда больше фазного на √3, но это не вся история...
В треугольнике обмотки соединены последовательно, образуя замкнутый контур. Напряжение между любыми двумя фазами – это и есть линейное напряжение, оно же равно фазному. Казалось бы, просто, но вот нюанс: при симметричной нагрузке векторная диаграмма даёт тот самый корень из трёх для токов. Хотя на практике идеальной симметрии почти не бывает – вспомните старые цеха с неравномерно подключенными двигателями.
Особенно критично это для трансформаторов. Например, в сухих трансформаторах ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии при тестировании схемы треугольника мы всегда замеряем токи холостого хода в каждой фазе отдельно. Разброс бывает до 15% из-за технологических допусков в сердечнике, что влияет на расчёт защит.
Кстати, про защиту – автоматические выключатели для треугольников нужно выбирать с учётом того, что при обрыве одной фазы ток в оставшихся двух может возрасти не в 2 раза, как иногда думают, а всего в 1.5 раза. Проверял на стенде с трансформатором 1600 кВА – отклонения от теории достигали 12% из-за насыщения магнитопровода.
Измерение линейных токов в действующих установках – отдельная головная боль. Щипцовые амперметры часто дают погрешность из-за взаимного влияния фазных проводников. Как-то на подстанции завода в Ичжэне мы трижды перепроверяли замеры, пока не догадались разнести измерительные кабели на 40 см – наводки от соседних фаз искажали показания на 8%.
Ещё важный момент: многие забывают, что в треугольнике нулевая последовательность замыкается внутри контура. Это значит, что при КЗ на землю в одной фазе ток распределяется между всеми тремя обмотками. Как-то при испытаниях трансформатора 630 кВт мы регистрировали ток нулевой последовательности 23% от номинала – оказалось, виновата была неравномерная намотка.
Для масляных трансформаторов, которые производит ООО Цзянсу Госинь, мы всегда рекомендуем устанавливать датчики тока на всех трёх вводах, а не по два, как иногда экономят. В их продукции, кстати, хорошая балансировка обмоток – разброс импедансов не превышает 2%, что редкость для трансформаторов среднего класса.
Современные композитные трансформаторы, как те, что делают в промышленной зоне Юэтан, имеют нелинейные характеристики изоляции. При расчёте линейных токов для них нельзя использовать классические формулы – приходится вводить поправочные коэффициенты на старение изоляции.
Например, при тестировании трансформатора 1000 кВА с эпоксидной изоляцией мы обнаружили, что через 2000 циклов нагрузки ток холостого хода в треугольнике возрастал на 5-7%. Производитель подтвердил, что это связано с микротрещинами в изоляции – теперь мы закладываем этот коэффициент в расчёты для промышленных объектов.
Интересно, что в предварительно собранных подстанциях тот же производитель применяет специальные перемычки в треугольнике – медные, с сечением на 15% больше расчётного. Как объяснил их технолог, это компенсирует нагрев от высших гармоник, которые особенно заметны в схемах треугольника с нелинейными нагрузками.
В 2019 году на стройке в Янчжоу столкнулись с перегревом обмоток трансформатора, соединённого в треугольник. Причина – заказчик подключил частотные преобразователи без дросселей, и высшие гармоники (особенно 5-я и 7-я) создавали дополнительные потери. Пришлось пересчитывать линейные напряжения с учётом коэффициента искажения синусоидальности – он достигал 12%.
Другой случай: на рыбоперерабатывающем заводе при пуске компрессоров сгорел вводной автомат. Оказалось, проектировщик не учёл бросок тока при соединении обмоток двигателя в треугольник – взял стандартный коэффициент 7 от номинала, а реальный был 9.3 из-за жёсткой механической характеристики компрессора.
Кстати, про пусковые токи – в схемах треугольника они всегда меньше, чем в звезде, но это не значит, что защиту можно занижать. Как-то видел, как 'специалист' поставил автомат с характеристикой B вместо D, мотивируя это 'меньшими пусковыми токами в треугольнике'. Результат – постоянные ложные срабатывания при запуске вентиляторов.
В КРУ производства ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии для сетей 6-10 кВ часто применяют треугольник для вторичных обмоток трансформаторов напряжения. Это позволяет обойтись без заземления нейтрали, но создаёт риск феррорезонанса. Мы как-то регистрировали перенапряжения до 1.8 от номинала при коммутации кабельных линий – пришлось ставить демпфирующие резисторы.
При испытаниях их КРУН заметил интересную особенность – в схемах треугольника с кабельными вводами емкостные токи могут достигать 3-5 А, что влияет на работу релейной защиты. Производитель теперь рекомендует устанавливать дополнительные токовые трансформаторы для компенсации этого эффекта.
Кстати, расположение завода рядом с Янцзы накладывает отпечаток – в условиях высокой влажности в треугольниках чаще возникают поверхностные разряды. Их специалисты советуют увеличивать расстояния между фазными выводами на 20% против стандартных для умеренного климата.
Главное – не доверяйте слепо расчётным формулам для треугольника. Всегда делайте контрольные замеры под нагрузкой, особенно для мощных потребителей с нелинейными характеристиками. Я обычно рекомендую закладывать запас 15-20% по току для схем с полупроводниковыми преобразователями.
Для трансформаторов от jsguoxin.ru советую обращать внимание на паспортные данные – они указывают реальные, а не теоретические параметры для треугольника. В их документации, кстати, есть полезные графики зависимости токов от температуры – редкость среди производителей.
И последнее: если сомневаетесь в расчётах – собирайте стенд с понижающим трансформатором и делайте натурные испытания. Как показывает практика, 30% расхождений между теорией и практикой в треугольниках – это норма, а не исключение. Особенно для старых сетей с изношенной изоляцией.
