Sheme i skupine spojeva namota transformatora

Dijagrami spajanja namota trofaznih transformatora

Trofazni transformator postoje dva trofazna namota — visoki (VN) i niski (NN) napon, od kojih svaki uključuje tri fazna namota, odnosno faze. Dakle, trofazni transformator ima šest neovisnih faznih namota i 12 stezaljki s odgovarajućim stezaljkama, a početni terminali faza namota s višim naponom označeni su slovima A, B, C, konačni zaključci - x, Y, Z , a za slične zaključke koriste se sljedeće oznake na fazama niskonaponskog namota: a, b, ° C, x, y, z.

Svaki od namota trofaznog transformatora — primarni i sekundarni — može se spojiti na tri različita načina, naime:

• zvijezda;
• trokut;
• cik-cak.

U većini slučajeva namoti trofaznih transformatora spojeni su u zvijezdu ili trokut (slika 1).

Izbor sheme spajanja ovisi o uvjetima rada transformatora.Na primjer, u mrežama s naponom od 35 kV i više, isplativije je spojiti namote na zvijezdu i uzemljiti nultu točku, jer će u ovom slučaju napon na žicama dalekovoda biti V3 puta manji nego linearni, što dovodi do smanjenja troškova izolacije.

sl. 1

Isplativo je graditi rasvjetne mreže za visoki napon, ali žarulje sa žarnom niti visokog nazivnog napona imaju nisku svjetlosnu učinkovitost. Zato ih je preporučljivo napajati iz smanjenog napona. U tim je slučajevima također korisno spojiti namotaje transformatora u zvijezdu (Y), uključujući i svjetiljke s faznim naponom.

S druge strane, s gledišta radnih uvjeta samog transformatora, preporučljivo je spojiti jedan od njegovih namota u trokut.

Faza čimbenik transformacije trofaznog transformatora nalazi se kao omjer faznih napona u praznom hodu:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

i linearni koeficijent transformacije, ovisno o koeficijentu fazne transformacije i vrsti spoja faznih namota višeg i nižeg napona transformatora, prema formuli:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Ako su spojevi faznih namota izvedeni prema shemi «zvijezda-zvijezda» ili «trokut-trokut», tada su oba omjera transformacije jednaka, tj. nf = nl.

Pri spajanju faza namota transformatora prema shemi "zvijezda-trokut" - nl = nfV3, a prema shemi "trokut-zvijezda" - nl = ne/V3

Skupine spojeva namota transformatora

Skupina spojeva namota transformatora karakterizira relativnu orijentaciju napona primarnog i sekundarnog namota.Promjena u međusobnoj orijentaciji ovih napona provodi se odgovarajućim ponovnim označavanjem početka i kraja namota.

Standardne oznake za početak i kraj namota visokog i niskog napona prikazane su na sl.

Razmotrimo prvo učinak označavanja na fazu sekundarnog napona u odnosu na primarni, koristeći primjer jednofazni transformator (slika 2 a).

sl. 2

Oba svitka nalaze se na istoj šipki i imaju isti smjer namotavanja. Gornje terminale ćemo smatrati početkom, a donje terminale krajevima zavojnica. Tada će se EMF Ë1 i E2 podudarati u fazi i, sukladno tome, mrežni napon U1 i napon u opterećenju U2 će se podudarati (slika 2 b). Ako sada pretpostavimo obrnuto označavanje priključaka u sekundarnom namotu (slika 2 c), tada s obzirom na opterećenje EMF E2 mijenja fazu za 180 °. Stoga se faza napona U2 mijenja za 180 °.

Dakle, u jednofaznim transformatorima moguće su dvije skupine veza koje odgovaraju kutovima smicanja od 0 i 180 °. U praksi se sat koristi zbog pogodnosti prilikom definiranja grupa. Napon primarnog namota U1 prikazan je minutnom kazaljkom koja je stalno postavljena na 12, a satna kazaljka zauzima različite položaje ovisno o kutu pomaka između U1 i U2. Pomak od 0° odgovara grupi 0, a pomak od 180° grupi 6 (slika 3).

sl. 3

U trofaznim transformatorima može se dobiti 12 različitih skupina spojeva namota. Pogledajmo neke primjere.

Neka su namoti transformatora spojeni prema shemi Y / Y (slika 4).Zavojnice koje se nalaze na jednoj šipki bit će postavljene jedna ispod druge.

Zagrade A i a spojene su kako bi se poravnali potencijalni dijagrami. Postavimo položaj vektora napona primarnog namota trokutom ABC. Položaj vektora napona sekundarnog namota ovisit će o označavanju stezaljki. Za označavanje sl. 4a, EMF odgovarajućih faza primarnog i sekundarnog namota odgovara, stoga će se linijski i fazni naponi primarnog i sekundarnog namota podudarati (slika 4, b). Lanac ima Y/Y grupu — O.

Riža. 4

Promijenimo oznaku stezaljki sekundarnog namota u suprotnu (sl. 5. a). Prilikom ponovnog označavanja krajeva i početka sekundarnog namota, faza EMF-a se mijenja za 180 °. Stoga se broj grupe mijenja u 6. Ova shema ima Y / Y grupu — b.

Riža. 5

Na sl. 6 prikazuje dijagram u kojem, u usporedbi s dijagramom sa SL. 4, napravljeno je kružno ponovno označavanje stezaljki sekundarnog namota. U tom se slučaju faze odgovarajućeg EMF-a sekundarnog namota pomiču za 120 ° i stoga se broj skupine mijenja na 4.

Riža. 6

Riža. 7

Dijagrami povezivanja Y / Y omogućuju dobivanje parnih brojeva grupa, kada su namoti spojeni prema shemi "zvijezda-delta", brojevi grupa su neparni. Kao primjer, razmotrite krug prikazan na sl. 7.

U ovom krugu, fazna emf sekundarnog namota podudara se s linearnim, tako da se trokut abc zakreće za 30 ° u smjeru suprotnom od kazaljke na satu u odnosu na trokut ABC. Ali budući da se kut između linijskih napona primarnog i sekundarnog namota računa u smjeru kazaljke na satu, skupina će imati broj 11.

Od dvanaest mogućih skupina spojeva namota trofaznih transformatora dvije su standardizirane: «zvijezda-zvijezda»-0 i «zvijezda-trokut»-11. Oni se, u pravilu, koriste u praksi.

Sheme "zvijezda-zvijezda s neutralnim" uglavnom se koriste za potrošačke transformatore s naponom od 6 - 10 / 0,4 kV. Nulta točka omogućuje dobivanje napona od 380/220 ili 220/127 V, što je pogodno za istovremeno spajanje trofaznih i jednofaznih prijemnika električne energije (elektromotori i žarulje sa žarnom niti).

Sheme «zvijezda-trokut» koriste se za visokonaponske transformatore, povezujući namot od 35 kV u zvijezdu i 6 ili 10 kV u trokut. Nulta zvijezda koristi se u visokonaponskim sustavima s uzemljenom neutralnom spojnicom.

Skupine za spajanje namota trofaznih transformatora: