Transformatoru tinumu savienojumu shēmas un grupas
Trīsfāzu transformatoru tinumu pieslēguma shēmas
Trīsfāzu transformators ir divi trīsfāzu tinumi — augsta (HV) un zemsprieguma (LV) tinumi, no kuriem katrs ietver trīs fāzu tinumus jeb fāzes. Tādējādi trīsfāzu transformatoram ir seši neatkarīgi fāzes tinumi un 12 spailes ar atbilstošām spailēm, un tinumu fāžu sākotnējās spailes ar augstāku spriegumu apzīmē ar burtiem A, B, C, gala secinājumi - x, Y, Z. , un līdzīgiem secinājumiem uz zemsprieguma tinuma fāzēm tiek izmantoti šādi apzīmējumi: a, b, ° C, x, y, z.
Katru no trīsfāzu transformatora tinumiem - primāro un sekundāro - var savienot trīs dažādos veidos, proti:
- zvaigzne;
- trīsstūris;
- zig-zag.
Vairumā gadījumu trīsfāzu transformatoru tinumi ir savienoti vai nu zvaigznē, vai trīsstūrī (1. att.).
Savienojuma shēmas izvēle ir atkarīga no transformatora darbības apstākļiem.Piemēram, tīklos ar spriegumu 35 kV un vairāk, ir izdevīgāk savienot tinumus ar zvaigzni un iezemēt nulles punktu, jo šajā gadījumā spriegums uz pārvades līnijas vadiem būs V3 reizes mazāks. nekā lineāra, kas samazina izolācijas izmaksas.
att. 1
Augstsprieguma apgaismojuma tīklus ir izdevīgi būvēt, bet kvēlspuldzēm ar augstu nominālo spriegumu ir zema gaismas efektivitāte. Tāpēc ieteicams tos darbināt no pazemināta sprieguma. Šajos gadījumos arī ir izdevīgi savienot transformatora tinumus zvaigznītē (Y), ieskaitot lampas ar fāzes spriegumu.
No otras puses, no paša transformatora darbības apstākļu viedokļa vienu no tā tinumiem vēlams savienot trīsstūrī.
Fāze transformācijas koeficients Trīsfāzu transformators tiek atrasts kā fāzes spriegumu attiecība tukšgaitā:
nf = Ufvnh/Ufnnh,
un lineārās transformācijas koeficients atkarībā no fāzes transformācijas koeficienta un transformatora augstākā un zemākā sprieguma fāzes tinumu savienojuma veida pēc formulas:
nl = Ulvnh / Ulnnh.
Ja fāzes tinumu pieslēgumi tiek veikti pēc shēmām «zvaigzne-zvaigzne» vai «trīsstūris», tad abas transformācijas attiecības ir vienādas, t.i. nf = nl.
Savienojot transformatora tinumu fāzes pēc shēmas "zvaigzne-trīsis" — nl = nfV3, un pēc shēmas "trīsstūra zvaigzne" — nl = ne/V3
Transformatoru tinumu savienojumu grupas
Transformatora tinumu savienojumu grupa raksturo primāro un sekundāro tinumu spriegumu relatīvo orientāciju.Šo spriegumu savstarpējās orientācijas maiņa tiek veikta, attiecīgi atkārtoti iezīmējot tinumu sākumu un galus.
Augstsprieguma un zemsprieguma tinumu sākuma un beigu standarta apzīmējumi ir parādīti attēlā.
Vispirms apskatīsim marķējuma ietekmi uz sekundārā sprieguma fāzi attiecībā pret primāro, izmantojot piemēru vienfāzes transformators (2. att. a).
att. 2
Abas spoles atrodas uz viena stieņa un tām ir vienāds tinuma virziens. Mēs uzskatīsim augšējos spailes par sākumu un apakšējos spailes par spoļu galiem. Tad EMF Ё1 un E2 sakritīs fāzē un attiecīgi sakritīs tīkla spriegums U1 un spriegums slodzē U2 (2. att. b). Ja tagad mēs pieņemam spaiļu apgriezto marķējumu sekundārajā tinumā (2. att. c), tad attiecībā uz slodzi EMF E2 maina fāzi par 180 °. Tāpēc sprieguma U2 fāze mainās par 180 °.
Tādējādi vienfāzes transformatoros ir iespējamas divas savienojumu grupas, kas atbilst bīdes leņķiem 0 un 180 °. Praksē, definējot grupas, ērtības labad izmanto pulksteni. Primārā tinuma U1 spriegums tiek attēlots ar minūšu rādītāju, kas pastāvīgi iestatīts uz 12, un stundu rādītājs ieņem dažādas pozīcijas atkarībā no nobīdes leņķa starp U1 un U2. Nobīde 0 ° atbilst grupai 0, bet nobīde 180 ° - 6. grupai (3. att.).
att. 3
Trīsfāzu transformatoros var iegūt 12 dažādas tinumu savienojumu grupas. Apskatīsim dažus piemērus.
Ļaujiet transformatora tinumus savienot saskaņā ar shēmu Y / Y (4. att.).Spoles, kas atrodas uz viena stieņa, tiks novietotas viena zem otras.
Kronšteini A un a ir savienoti, lai izlīdzinātu potenciāla diagrammas. Iestatīsim primārā tinuma sprieguma vektoru stāvokli ar trīsstūri ABC. Sekundārā tinuma sprieguma vektoru novietojums būs atkarīgs no spaiļu marķējuma. Lai atzīmētu att. 4a, primārā un sekundārā tinuma atbilstošo fāžu EMF sakrīt, tāpēc primārā un sekundārā tinuma līnijas un fāzes spriegumi sakritīs (4. att., b). Ķēdei ir Y/Y grupa — O.
Rīsi. 4
Mainīsim sekundārā tinuma spaiļu marķējumu uz pretējo (5. att. a). Atkārtoti iezīmējot sekundārā tinuma galus un sākumu, EMF fāze mainās par 180 °. Līdz ar to grupas numurs mainās uz 6. Šai shēmai ir Y/Y grupa — b.
Rīsi. 5
attēlā. 6 ir parādīta diagramma, kurā, salīdzinot ar diagrammu Fig. 4, tiek veikta apļveida atkārtota sekundārā tinuma spaiļu marķēšana. Šajā gadījumā sekundārā tinuma atbilstošā EMF fāzes tiek nobīdītas par 120 °, un tāpēc grupas numurs mainās uz 4.
Rīsi. 6
Rīsi. 7
Y / Y savienojuma shēmas ļauj iegūt pāra grupu numurus, kad tinumi ir savienoti saskaņā ar shēmu "zvaigzne-delta", grupu numuri ir nepāra. Kā piemēru apsveriet shēmu, kas parādīta attēlā. 7.
Šajā shēmā sekundārā tinuma fāzes emf sakrīt ar lineārajiem tā, ka trīsstūris abc tiek pagriezts par 30 ° pretēji pulksteņrādītāja virzienam attiecībā pret trīsstūri ABC. Bet, tā kā leņķis starp primārā un sekundārā tinuma līnijas spriegumiem tiek skaitīts pulksteņrādītāja virzienā, grupai būs skaitlis 11.
No divpadsmit iespējamām trīsfāzu transformatoru tinumu savienojumu grupām ir standartizētas divas: "zvaigzne-zvaigzne"-0 un "zvaigzne-delta"-11. Tos, kā likums, izmanto praksē.
Shēmas "zvaigzne ar neitrālu" galvenokārt tiek izmantotas patērētāju transformatoriem ar spriegumu 6-10 / 0,4 kV. Nulles punkts ļauj iegūt 380/220 vai 220/127 V spriegumu, kas ir ērti gan trīsfāžu, gan vienfāzes elektroenerģijas uztvērēju (elektromotoru un kvēlspuldžu) vienlaicīgai pieslēgšanai.
Shēmas "zvaigzne-delta" tiek izmantotas augstsprieguma transformatoriem, kas savieno 35 kV tinumu zvaigznē un 6 vai 10 kV trīsstūrī. Nulles zvaigzne tiek izmantota augstsprieguma sistēmās ar iezemētu neitrālu.
Grupas trīsfāzu transformatoru tinumu savienošanai:
