Схеми и групи от връзки на намотки на трансформатор

Схеми на свързване на намотки на трифазни трансформатори

Трифазен трансформатор има две трифазни намотки — високо (HV) и ниско (LV) напрежение, всяка от които включва три фазови намотки, или фази. По този начин трифазен трансформатор има шест независими фазови намотки и 12 клеми със съответни клеми, а началните клеми на фазите на намотката с по-високо напрежение се означават с буквите А, Б, С, окончателни заключения — х, Y, Zи за подобни изводи на фазите на намотката с ниско напрежение се използват следните обозначения: а,б,° С,х,y,z.

Всяка от трифазните трансформаторни намотки — първична и вторична — може да бъде свързана три по различни начини, а именно:

• звезда;
• триъгълник;
• зигзаг.

В повечето случаи намотките на трифазни трансформатори са свързани или в звезда, или в триъгълник (фиг. 1).

Изборът на схемата на свързване зависи от условията на работа на трансформатора. Например, в мрежи с напрежение 35 kV и повече, по -изгодно е да свържете намотките към звезда и да заземите нулевата точка, тъй като в този случай напрежението на проводниците на преносната линия ще бъде във V3 пъти по -малко от линейно, което води до намаляване на цената на изолацията.

Фиг. 1

Изгодно е да се изграждат осветителни мрежи за високо напрежение, но лампите с нажежаема жичка с високо номинално напрежение имат ниска светлинна ефективност. Ето защо е препоръчително да ги захранвате от намалено напрежение. В тези случаи също е изгодно да свържете трансформаторните намотки в звезда (Y), включително лампи с фазово напрежение.

От друга страна, от гледна точка на условията на работа на самия трансформатор, препоръчително е да включите една от неговите намотки в триъгълник.

Фаза коефициент на трансформация трифазен трансформатор се намира като съотношение на фазовите напрежения при празен ход:

нf = Ufvnh / Ufnnh,

и коефициента на линейна трансформация, в зависимост от коефициента на фазова трансформация и вида на свързване на фазовите намотки на по -високото и по -ниското напрежение на трансформатора, по формулата:

нl = Uлвнх / Ulnnh.

Ако връзките на фазовите намотки са направени съгласно схемите «звезда-звезда» или «делта-делта», тогава и двете съотношения на трансформация са еднакви, т.е. нf = нл.

При свързване на фазите на намотките на трансформатора по схемата «звезда -триъгълник» — нl = нfV3, и по схемата «триъгълник -звезда» — нл = nе/V3

Групи връзки на трансформаторни намотки

Групата от връзки на намотките на трансформатора характеризира относителната ориентация на напреженията на първичната и вторичната намотки.Промяната в взаимната ориентация на тези напрежения се извършва чрез съответното повторно маркиране на началото и краищата на намотките.

Стандартните обозначения за началото и края на намотките за високо и ниско напрежение са показани на фиг.

Нека първо разгледаме ефекта от маркирането върху фазата на вторичното напрежение по отношение на първичното, като използваме пример еднофазен трансформатор (Фиг. 2 а).

Фиг. 2

И двете намотки са разположени на един и същ прът и имат една и съща посока на навиване. Ще разглеждаме горните клеми като начало, а долните като краищата на намотките. Тогава ЕМП Ё1 и Е2 ще съвпадат във фаза и съответно мрежовото напрежение U1 и напрежението в товара U2 ще съвпаднат (Фиг. 2 б). Ако сега във вторичната намотка приемем обратната маркировка на клемите (фиг. 2 в), то по отношение на натоварването EMF E2 променя фазата с 180 °. Следователно фазата на напрежението U2 се променя с 180 °.

Така при еднофазни трансформатори са възможни две групи връзки, съответстващи на ъгли на срязване от 0 и 180 °. На практика за удобство при определяне на групи се използва часовник. Напрежението на първичната намотка U1 се изобразява от минутната стрелка, която е постоянно настроена на 12, а часовата стрелка заема различни позиции в зависимост от ъгъла на изместване между U1 и U2. Отместване 0 ° съответства на група 0, а отместване 180 ° — на група 6 (фиг. 3).

Фиг. 3

В трифазни трансформатори могат да бъдат получени 12 различни групи намотъчни връзки. Нека разгледаме няколко примера.

Нека намотките на трансформатора да бъдат свързани съгласно схемата Y / Y (фиг. 4). Намотките, разположени на един прът, ще бъдат поставени една под друга.

Скобите А и а са свързани, за да подравнят потенциалните диаграми. Нека зададем позицията на векторите на напрежението на първичната намотка с триъгълника ABC. Положението на векторите на напрежението на вторичната намотка ще зависи от маркировката на клемите. За маркиране на фиг. 4а, ЕДС на съответните фази на първичната и вторичната намотки съвпадат, следователно линейното и фазовото напрежение на първичната и вторичната намотки ще съвпадат (фиг. 4, б). Веригата има Y / Y група — O.

Ориз. 4

Нека променим маркировката на клемите на вторичната намотка на противоположната (фиг. 5. а). При повторно маркиране на краищата и началото на вторичната намотка фазата на ЕМП се променя с 180 °. Следователно номерът на групата се променя на 6. Тази схема има Y / Y група — b.

Ориз. 5

На фиг. 6 показва диаграма, в която в сравнение с диаграмата на фиг. 4 е направено кръгово повторно маркиране на клемите на вторичната намотка. В този случай фазите на съответната ЕМП на вторичната намотка се изместват с 120 ° и следователно номерът на групата се променя на 4.

Ориз. 6

Ориз. 7

Диаграмите за свързване Y / Y позволяват да се получат четни номера на групи, когато намотките са свързани съгласно схемата «звезда-триъгълник», номерата на групите са нечетни. Като пример, помислете за схемата, показана на фиг. 7.

В тази схема фазовото ЕРС на вторичната намотка съвпада с линейните, така че триъгълникът abc се завърта на 30 ° обратно на часовниковата стрелка по отношение на триъгълника ABC. Но тъй като ъгълът между линейните напрежения на първичната и вторичната намотки се брои по часовниковата стрелка, групата ще има номер 11.

От дванадесетте възможни групи връзки на намотки на трифазни трансформатори, две са стандартизирани: «звезда-звезда»-0 и «звезда-триъгълник»-11. Те, като правило, се използват на практика.

Схемите «звезда -звезда с нулева точка» се използват главно за потребителски трансформатори с напрежение 6 — 10 / 0,4 kV. Нулевата точка дава възможност да се получи напрежение от 380/220 или 220/127 V, което е удобно за едновременното свързване както на трифазни, така и на еднофазни приемници на електричество (електродвигатели и лампи с нажежаема жичка).

Схемите «звезда-триъгълник» се използват за трансформатори с високо напрежение, свързващи 35 kV намотката в звезда и 6 или 10 kV в триъгълник. Нула звезда се използва в системи с високо напрежение със заземена неутрала.

Групи за свързване на намотки на трифазни трансформатори: