Доброго времени. Возник вопрос теоретического характера, но представляющий весьма большой интерес. Всем знакомо такое явление в сетях электроснабжения как перекос фаз. Если нагрузка по фазам очень не сбалансирована или же вообще по одной из фаз происходит КЗ, то в трехфазной сети наблюдается перекос фаз - фазные напряжения начинают сильно отличаться друг от друга. Вопрос в следующем, если в понижающем трансформаторе на стороне НН (низкого напряжения) происходит перекос фаз, вызванный резко несбалансированным потреблением тока на разных фазах, то произойдет ли при этом перекос фаз на высокой стороне ВН? Большинство сетей от 1 до 35 кВ с изолированной нейтралью предоставляются потребителям как трехпроводные, то есть, для них не боятся перекоса фаз, что кто-то из потребителей "нагнёт" всю общую ветку, потому как он мало вероятен, ведь потребители используют эти сети через понижающие трансформаторы, так получается? Нет, но понятно, конечно, что в трехпроводной системе, где нейтраль недоступна потребителю, перекос фаз в обычном понимании вообще не имеет смысла, хотя нейтраль где-то все-равно есть, просто недоступна потребителю. Но можно представить и более тяжелую форму несимметричности - перекос уже линейных напряжений, а не фазных, при стрессовой нагрузке, когда источник энергии (другой трансформатор) не справляется с нагрузкой. Да и вообще, если считать, что провод есть нейтральный на стороне ВН, то будет ли перекос фаз в этом случае? Вопрос интересен ещё и тем, что трансформатор - очень интересная вещь, например, в режиме холостого хода (при отсутствии нагрузки) он потребляет очень мало энергии, а при увеличении потребления тока на низкой стороне, потребление тока на высокой стороне увеличивается автоматически. То есть устройство, в котором действуют только базовые законы физики и нет никакой автоматики, проявляет себя как автоматическое устройство, автоматически регулируя ток потребления и обеспечивая тем самым максимальный КПД. Так же и что касаемо перекоса фаз, если ток потребления на одной обмотке трехфазного трансформатора начинает сильно расти, то оставшиеся две обмотки начинают усиленно работать на эту одну, то есть в идеальном трансформаторе с действующей нейтралью перекоса вообще быть не должно по идее. А если говорить про первичную обмотку, то там эффект перекоса вообще должен сказываться куда меньше, если вообще будет сказываться, ведь каждая вторичная обмотка получает энергию, получается, сразу от трех первичных обмоток. Правильно ли я это понимаю, как вы думаете, очень интересно ваше мнение?

Влияние одной обмотки трансформатора на другую зависит от схемы соединения обмоток и конструкции трансформатора. Трехстержневой и пятистержневой (или три однофазных) ведут себя по разному при несимметричной нагрузке. Несимметрия нагрузки на НН приводит к несимметрии и по ВН, но как количественно эта несимметрия отражается на балансе напряжений по ВН не подскажу.

Из регулирования тока потребления совсем не следует максимальный КПД. Как раз при недогрузке КПД трансформатора очень маленький.

Перекос как раз и происходит потому, что три обмотки связаны общим магнитопроводом, а в идеальном трансформаторе перекоса не будет как раз потому, что там обмотки друг с другом не связаны. В идеальном трансформаотре и без нейтрали перекоса не будет. Будет просто неравномерная загрузка.

Нет. Только в неполнофазном режиме энергия передается третьей обмотке НН от двух других обмоток ВН, но там и результат такого действия другой. И опять же это будет зависеть от конструкции магнитопровода. Трехфазный трансформатор может быть составлен из трех однофазных и тогда связей между обмотками по магнитной системе не будет вообще никакой.
Если вам действительно интересно почитайте книгу по электрическим машинам.

В идеальном трансформаторе, если не изменяет память, обмотки как раз связаны идеальным магнитопроводом, а иначе какой это трансформатор... При несимметричной нагрузке и в идеальном трансформаторе будет асимметрия фаз при отсутствии нулевого провода, ведь предполагается, что нулевой провод не нужен, если он есть и ток через него равен нулю, то есть если нагрузка по всем фазам одинакова и весь ток проходит только по линейным проводникам. А КПД, разумеется я не в том смысле имел в виду, что максимальный, что в зависимости от нагрузки. Меня в свое время удивил тот факт, что трансформатор берёт от источника не всё время какой-то большой более-менее постоянный ток, а увеличивает его, когда увеличивается нагрузка со стороны приемника. Когда приемник увеличивает ток потребления, этим током создается магнитный поток, противоположный магнитному потоку источника, тем самым гасится эдс самоиндукции источника и возрастает ток в первичных обмотках, увеличивается активная составляющая потребления, не вдаваясь глубоко в теорию, то есть источник начинает терять больше энергии, отдавая её приемнику. И всё это без какой либо автоматики, просто благодаря законам электромагнитного поля, трансформатор автоматически увеличивает потребление тока от источника, когда больше энергии начинает потреблять приемник. То есть сам трансформатор потребляет мало энергии, работая как автоматическое устройство регулировки мощности забора энергии от источника. По правде сказать, меня удивил этот факт в свое время. Но это не всё, трансформатор проявляет свои автоматические свойства и в том, чтобы сбалансировать нагрузку по фазам, то есть трансформатор сам препятствует возникновению перекоса фаз, а сам перекос возникает только из-за несовершенства материалов трансформатора - провода обладают сопротивлением, магнитопровод с петлёй гистерезиса, на которую теряется энергия, потери на круговые токи. И самое главное, что я предположил и хотел обсудить, даже возникший существенный перекос фаз на нижней стороне, например, на стороне 0,4 кВ не вызовет сколько-нибудь заметную асимметрию фаз на высокой стороне, например, 6/10 кВ, ведь перераспределение энергии фаз источника каждой фазе приемника ещё более взаимосвязанное, то есть проседание одной фазы на 0,4 кВ не приведет проседанию ближайшей фазы (на одной оси магнитопровода) источника 6/10 кВ. Трансформатор предполагается типа звезда-звезда. Если можно, прошу высказаться, по этому последнему предположению.


Разница между первичными и вторичными обмотками в плане перекоса фаз в том, на мой взгляд, что когда приемник непропорционально тянет какую-нибудь фазу, образуется перекос во вторичных обмотках 400 В, которые связаны между собой не только магнитным полем, но и электрически. А первичные обмотки связаны с "перекосившимися" вторичными только магнитным полем, таким образом перекос на них почти не скажется. Может, у кого есть опыт в этой области, кто-нибудь знает, насколько сильно на нижней стороне можно навредить другим потребителям энергии на высоковольтной линии?

Да, тут вы правы. В идеальном это будет полностью зависеть от конструкции. Главная причина возникновения перекоса - это величина сопротивления трансформатора по нулевой последовательности. Чем она больше, тем больше перекос. Т.е. возникающий ток несимметрии создает в магнитопроводе такой магнитный поток, который не может быть скомпенсирован током первичной обмотки потому, что ток по первичной обмотке так протекать не может ввиду схемы соединения (это для Y-Yо). Т.е. несимметрия - результат неспособности поставить из первичной обмотке необходимую энергию. Поэтому да - несимметрия напряжений на ВН не так существенна. Т.е. она тоже есть, но по причинам не связанным с конструкцией трансформатора, например разных токов в фазных проводниках и соответственно разной потери напряжения на них.

А вот это главное!
При работе с мощной системой по 6/10 кВ в сеть 6/10 навредить чудесами по 0,4 кВ НЕРЕАЛЬНО!!! (на земле, от МРСК)

А когда мощность системы ограничена (малая генерация) при однофазных КЗ в сети 0,4 - эти перекосы "пролетают" в сеть 6 кВ с легкостью! тем более с трансами 6/0,4 У/У - я сталкивался практически с такими ситуациями, перекосы возникают, и иногда даже приводят к срабатываниям РЗА

PS: ТС, " многа букафф"