Σχέδια και ομάδες συνδέσεων περιελίξεων μετασχηματιστή

Διαγράμματα σύνδεσης περιελίξεων τριφασικών μετασχηματιστών

Τριφασικός μετασχηματιστής υπάρχουν δύο τριφασικές περιελίξεις — υψηλή (HV) και χαμηλή (LV) τάση, καθεμία από τις οποίες περιλαμβάνει τριφασικές περιελίξεις ή φάσεις. Έτσι, ένας τριφασικός μετασχηματιστής έχει έξι ανεξάρτητες περιελίξεις φάσης και 12 ακροδέκτες με αντίστοιχους ακροδέκτες και οι αρχικοί ακροδέκτες των φάσεων περιέλιξης με υψηλότερη τάση υποδεικνύονται με τα γράμματα A, B, C, τελικά συμπεράσματα - x, Y, Z , και για παρόμοια συμπεράσματα χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες ονομασίες στις φάσεις της περιέλιξης χαμηλής τάσης: a, b, ° C, x, y, z.

Κάθε μία από τις περιελίξεις του μετασχηματιστή τριών φάσεων —πρωτεύον και δευτερεύον— μπορεί να συνδεθεί με τρεις διαφορετικούς τρόπους, και συγκεκριμένα:

• αστέρι;
• τρίγωνο;
• ζιγκ ζαγκ.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι περιελίξεις των τριφασικών μετασχηματιστών συνδέονται είτε σε αστέρι είτε σε δέλτα (Εικ. 1).

Η επιλογή του σχεδίου σύνδεσης εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας του μετασχηματιστή.Για παράδειγμα, σε δίκτυα με τάση 35 kV και άνω, είναι πιο κερδοφόρο να συνδέσετε τις περιελίξεις σε ένα αστέρι και να γειώσετε το σημείο μηδέν, καθώς σε αυτήν την περίπτωση η τάση στα καλώδια της γραμμής μεταφοράς θα είναι σε V3 φορές μικρότερη παρά γραμμικό, γεγονός που οδηγεί σε μείωση του κόστους μόνωσης.

Σύκο. 1

Είναι κερδοφόρα η κατασκευή δικτύων φωτισμού για υψηλή τάση, αλλά οι λαμπτήρες πυρακτώσεως με υψηλή ονομαστική τάση έχουν χαμηλή φωτεινή απόδοση. Γι' αυτό συνιστάται η τροφοδοσία τους από μειωμένη τάση. Σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι επίσης πλεονεκτικό να συνδέσετε τις περιελίξεις του μετασχηματιστή σε ένα αστέρι (Υ), συμπεριλαμβανομένων των λαμπτήρων με τάση φάσης.

Από την άλλη πλευρά, από την άποψη των συνθηκών λειτουργίας του ίδιου του μετασχηματιστή, είναι σκόπιμο να συνδέσετε μία από τις περιελίξεις του σε ένα δέλτα.

Φάση παράγοντα μετασχηματισμού Ο τριφασικός μετασχηματιστής βρίσκεται ως ο λόγος των τάσεων φάσης χωρίς φορτίο:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

και ο συντελεστής γραμμικού μετασχηματισμού, ανάλογα με τον συντελεστή μετασχηματισμού φάσης και τον τύπο σύνδεσης των περιελίξεων φάσης της υψηλότερης και της χαμηλότερης τάσης του μετασχηματιστή, σύμφωνα με τον τύπο:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Εάν οι συνδέσεις των περιελίξεων φάσης γίνονται σύμφωνα με τα σχήματα «αστέρι-αστέρι» ή «δέλτα-δέλτα», τότε και οι δύο αναλογίες μετασχηματισμού είναι οι ίδιοι, δηλ. nf = nl.

Κατά τη σύνδεση των φάσεων των περιελίξεων του μετασχηματιστή σύμφωνα με το σχήμα "αστέρι-δέλτα" - nl = nfV3 και σύμφωνα με το σχήμα "δέλτα-αστέρι" - nl = ne/V3

Ομάδες συνδέσεων περιελίξεων μετασχηματιστή

Η ομάδα συνδέσεων των περιελίξεων του μετασχηματιστή χαρακτηρίζει τον σχετικό προσανατολισμό των τάσεων του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος.Η αλλαγή στον αμοιβαίο προσανατολισμό αυτών των τάσεων πραγματοποιείται με την αντίστοιχη επανασήμανση της αρχής και των άκρων των περιελίξεων.

Οι τυπικές ονομασίες για την αρχή και το τέλος των περιελίξεων υψηλής και χαμηλής τάσης φαίνονται στο σχ.

Ας εξετάσουμε πρώτα την επίδραση της σήμανσης στη φάση της δευτερεύουσας τάσης σε σχέση με την πρωτεύουσα, χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα μονοφασικός μετασχηματιστής (Εικ. 2 α).

Σύκο. 2

Και τα δύο πηνία βρίσκονται στην ίδια ράβδο και έχουν την ίδια κατεύθυνση περιέλιξης. Θα θεωρήσουμε τους επάνω ακροδέκτες ως την αρχή και τους κάτω ακροδέκτες ως τα άκρα των πηνίων. Τότε το EMF Ё1 και το E2 θα συμπίπτουν σε φάση και, κατά συνέπεια, η τάση δικτύου U1 και η τάση στο φορτίο U2 θα συμπίπτουν (Εικ. 2 b). Εάν υποθέσουμε τώρα την αντίστροφη σήμανση των ακροδεκτών στη δευτερεύουσα περιέλιξη (Εικ. 2 γ), τότε σε σχέση με το φορτίο EMF E2 αλλάζει τη φάση κατά 180 °. Επομένως, η φάση της τάσης U2 αλλάζει κατά 180 °.

Έτσι, σε μονοφασικούς μετασχηματιστές, είναι δυνατές δύο ομάδες συνδέσεων, που αντιστοιχούν σε γωνίες διάτμησης 0 και 180 °. Στην πράξη, ένα ρολόι χρησιμοποιείται για ευκολία κατά τον καθορισμό ομάδων. Η τάση του πρωτεύοντος τυλίγματος U1 απεικονίζεται από τον λεπτοδείκτη, ο οποίος είναι μόνιμα ρυθμισμένος στο 12, και ο ωροδείκτης καταλαμβάνει διαφορετικές θέσεις ανάλογα με τη γωνία μετατόπισης μεταξύ U1 και U2. Μια μετατόπιση 0 ° αντιστοιχεί στην ομάδα 0 και μια μετατόπιση 180 ° στην ομάδα 6 (Εικ. 3).

Σύκο. 3

Σε μετασχηματιστές τριών φάσεων, μπορούν να ληφθούν 12 διαφορετικές ομάδες συνδέσεων περιελίξεων. Ας δούμε μερικά παραδείγματα.

Αφήστε τις περιελίξεις του μετασχηματιστή να συνδεθούν σύμφωνα με το σχήμα Y / Y (Εικ. 4).Τα πηνία που βρίσκονται στη μία ράβδο θα τοποθετηθούν το ένα κάτω από το άλλο.

Οι αγκύλες A και a συνδέονται για να ευθυγραμμιστούν τα διαγράμματα δυναμικού. Ας ορίσουμε τη θέση των διανυσμάτων τάσης του πρωτεύοντος τυλίγματος από το τρίγωνο ABC. Η θέση των διανυσμάτων τάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης θα εξαρτηθεί από τη σήμανση των ακροδεκτών. Για να σημειώσετε το σχ. 4α, το EMF των αντίστοιχων φάσεων του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος ταιριάζει, επομένως οι τάσεις γραμμής και φάσης του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος θα ταιριάζουν (Εικ. 4, β). Η αλυσίδα έχει μια ομάδα Y / Y — O.

Ρύζι. 4

Ας αλλάξουμε τη σήμανση των ακροδεκτών της δευτερεύουσας περιέλιξης στην αντίθετη (Εικ. 5. α). Κατά την εκ νέου σήμανση των άκρων και της αρχής της δευτερεύουσας περιέλιξης, η φάση του EMF αλλάζει κατά 180 °. Ως εκ τούτου, ο αριθμός της ομάδας αλλάζει σε 6. Αυτό το σχήμα έχει ομάδα Y / Y — β.

Ρύζι. 5

Στο σχ. 6 δείχνει ένα διάγραμμα στο οποίο, σε σύγκριση με το διάγραμμα του ΣΧ. 4, γίνεται μια κυκλική επανασήμανση των ακροδεκτών της δευτερεύουσας περιέλιξης. Σε αυτή την περίπτωση, οι φάσεις του αντίστοιχου EMF της δευτερεύουσας περιέλιξης μετατοπίζονται κατά 120 ° και επομένως ο αριθμός της ομάδας αλλάζει σε 4.

Ρύζι. 6

Ρύζι. 7

Τα διαγράμματα σύνδεσης Y / Y επιτρέπουν τη λήψη ζυγών αριθμών ομάδας, όταν οι περιελίξεις συνδέονται σύμφωνα με το σχήμα "αστέρι-δέλτα", οι αριθμοί ομάδας είναι περιττοί. Ως παράδειγμα, εξετάστε το κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 7.

Σε αυτό το κύκλωμα, το emf φάσης της δευτερεύουσας περιέλιξης συμπίπτει με τις γραμμικές, έτσι ώστε το τρίγωνο abc να περιστρέφεται 30 ° αριστερόστροφα σε σχέση με το τρίγωνο ABC. Αλλά δεδομένου ότι η γωνία μεταξύ των τάσεων γραμμής της κύριας και δευτερεύουσας περιέλιξης μετράται δεξιόστροφα, η ομάδα θα έχει τον αριθμό 11.

Από τις δώδεκα πιθανές ομάδες συνδέσεων περιελίξεων τριφασικών μετασχηματιστών, δύο είναι τυποποιημένες: «αστέρι-αστέρι»-0 και «αστέρι-δέλτα»-11. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται στην πράξη.

Τα σχήματα "αστέρι-αστέρι με ουδέτερο" χρησιμοποιούνται κυρίως για μετασχηματιστές καταναλωτών με τάση 6 — 10 / 0,4 kV. Το σημείο μηδέν καθιστά δυνατή την απόκτηση τάσης 380/220 ή 220/127 V, η οποία είναι βολική για την ταυτόχρονη σύνδεση τόσο τριφασικών όσο και μονοφασικών δεκτών ηλεκτρικής ενέργειας (ηλεκτρικοί κινητήρες και λαμπτήρες πυρακτώσεως).

Τα σχήματα «αστέρι-δέλτα» χρησιμοποιούνται για μετασχηματιστές υψηλής τάσης, που συνδέουν την περιέλιξη 35 kV σε αστέρι και 6 ή 10 kV σε τρίγωνο. Το Zero star χρησιμοποιείται σε συστήματα υψηλής τάσης με γειωμένο ουδέτερο.

Ομάδες σύνδεσης περιελίξεων τριφασικών μετασχηματιστών: