2018-01-08
437
Разделительный трансформатор с обмотками "треугольник-звезда" позволяет эффективно бороться с гармониками, кратными третьей, при сбалансированной нагрузке.
Для ослабления влияния не симметрии нагрузки и уменьшения тока нейтрали применяют "перекрестную" (зигзагообразную) систему обмоток, где вторичная обмотка каждой фазы разбита на две части и размещена на разных стержнях магнитопровода трансформатора.
При несинусоидальных токах возрастают потери в трансформаторах главным образом за счет потерь на вихревые токи, что требует увеличение их установочной мощности или применения специальных К-фактор трансформаторам. К-фактор трансформаторам отличаются от стандартных тем, что имеют дополнительную теплоемкость, позволяющая выдержать нагревание, вызванное высшими гармониками тока. Кроме того, специальная конструкция такого трансформатора позволяют свести к минимуму потери на вихревые токи и потери из-за паразитной емкости.
К-фактор представляет собой коэффициент, характеризующий вклад высших гармоник в процесс нагрева трансформатора. Если К-фактор равна единице, то это означает, что нагрузка линейная и в цепи протекает синусоидальный ток. Значения К-фактора выше единицы указывают на дополнительные тепловые потери при нелинейных нагрузках, которые трансформатор способен безопасно рассеять.
|
|
|
Обозначим:
| - весовой коэффициент гармоники несинусоидального тока, | (4) | |
| (5) |
Сумма квадратов весовых коэффициентов гармоник при учете всех высших гармоник равна единице. Ограничение числа высших гармоник при расчете К-фактора приводит к определенному уменьшению этого параметра. Ниже приводится таблица расчета К-фактора для нелинейной нагрузки типа однофазного мостового выпрямителя с учетом высших гармоник тока до n=11.
Taблица 2.
| n | In% | In2 | Kn | Kn2 | Kn2 x n2 |
| 0,792 | 0,626 | 0,626 | |||
| 65,7 | 0,432 | 0,52 | 0,27 | 2,434 | |
| 37,7 | 0,142 | 0,298 | 0,089 | 2,226 | |
| 12,7 | 0,016 | 0,101 | 0,01 | 0,495 | |
| 4,4 | 0,002 | 0,035 | 0,001 | 0,098 | |
| 5,3 | 0,003 | 0,042 | 0,002 | 0,213 | |
| Сумма | 1,595 | 0,998 | 6,092 |
Из приведенной таблице следует, что при коэффициенте искажения тока:
| Ки = | 
| x 100% = 77,1% имеем К-фактор = 6,092. |
В мировой практике встречаются характерные значения К-фактора: 4, 9, 13, 20. В помещениях, имеющих нелинейные нагрузки, и компьютерных залах К-фактор обычно составляет 4-9. В зонах с телекоммуникационным оборудованием, высокой концентрацией однофазных компьютерных терминалов К-фактор может достигать значений 13-17.
