Схема подключения трехфазного трансформатора: схема подключения и способы соединения обмоток

Содержание

схема подключения и способы соединения обмоток

Любой современный трехфазный трансформатор – это особое электротехническое устройство, обеспечивающее потребителя электроэнергией нужного вида и качества. Подобно всякому трансформаторному преобразователю, он содержит первичные и вторичные обмотки, которых в этом случае насчитывается три пары. На высоковольтных подстанциях благодаря этому устройству удается получить напряжение нужной величины, а затем передать его по линии с глухозаземленной нейтралью.

Содержание

Назначение и виды
Устройство трансформатора
Способы соединения обмоток
Варианты конфигураций
Параллельное включение

Назначение и виды

Трехфазный трансформатор

Классический станционный трехфазный силовой трансформатор используется для преобразования высоковольтной энергии в удобную для потребителя форму. На его первичные обмотки подается высокое напряжение (6,3-10 киловольт), а на выходе получают более удобные для использования в быту 220 Вольт. Эта величина измеряется между фазами и нулевой жилой трансформатора, называемой нейтралью. Ее принято обозначать как фазное напряжение, в отличие от линейных 380 Вольт, отсчитываемых между каждой из фаз.

Трехфазные понижающие трансформаторы этого класса обеспечивают передачу тока от местной подстанции по подземному кабелю или линии электропередач непосредственно до конечного потребителя. Для этих целей используется специальный 4-хжильный кабель в бронированном сердечнике, либо воздушный провод марки СИП. По ним электрическая энергия доставляет прямо по назначению — на вводно-распределительные устройства обслуживаемых территорий и объектов.

По своему функциональному назначению 3 фазные трансформаторы подразделяются на следующие классы:

линейные (станционные) устройства;
специальные преобразовательные агрегаты.

Особо выделяются трехфазные разделительные трансформаторы, используемые для развязки электрических схем и силовых цепей.

Испытательный трансформатор

Специальные устройства делятся на следующие виды:

Испытательные трансформаторы. К ним принято относить трехфазные автотрансформаторные системы.
Устройства, используемые для питания специальной аппаратуры: сварочных агрегатов, в частности.
Симметрирующие трансформаторные агрегаты.

Первые два типа применяются в исследовательских целях. Трансформаторы симметрирующие трехфазные используются для устранения перекоса фаз, возникающего в электрических сетях из-за неравномерности распределения нагрузок.

В электротехнике также встречаются варианты двухфазных трансформаторов, нередко применяемых в электронных схемах и устройствах автоматики. Они устроены так, что два выходных напряжения сдвинуты одно относительно другого на 90 электрических градусов. Чаще всего такие электротехнические решения используются в сварочном оборудовании.

Устройство трансформатора

Устройство трехфазного силового трансформатора

По своему устройству трехфазные трансформаторы представляют сборную конструкцию, состоящую из следующих узлов:

основание, изготавливаемое в виде прочного пластикового каркаса;
магнитопровода, размещенные в каркасных секциях;
набор первичных и вторичных катушек с проволочными обмотками;
распределительная (распаечная) панель с контактными колодками;
система охлаждения, необходимая для отвода тепла от рабочей зоны.

Каждое из известных исполнений таких устройств в том или ином виде содержит все обозначенные узлы. При этом они различаются способом соединения обмоток, а также типом используемого в них магнитопровода. Конструктивные особенности отдельных моделей отражаются на их рабочих характеристиках, в частности на величине потерь в магнитопроводе и коэффициенте полезного действия.

Исключение составляет панель распайки отводов обмоток трансформатора, благодаря которой удается комбинировать группы подключений для получения нужной конфигурации.

Способы соединения обмоток

Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов

Основное отличие различных трансформаторных схем состоит в используемых при их включении конфигурациях (способах соединения обмоток). При организации централизованного энергоснабжения традиционно применяются две классические схемы, называемые «треугольник» и «звезда». Первый вариант предполагает последовательное включение первичных и вторичных фазных обмоток: конец одной катушки подсоединяется к началу следующей).

При использовании схемы «звезда» начала всех фазных жил первичной и вторичной обмоток объединяются в одной точке, называемой нейтралью, а их концы подсоединяются к 3-хпроводной нагрузочной линии. В этом случае для передачи электроэнергии потребуется кабель, содержащий четыре жилы. При подключении в линию вторичных трансформаторных обмоток, соединенных в «треугольник», используется только три жилы. Возможен еще один вариант их включения, который называется «взаимосвязанная звезда». Однако из-за редкости его применения он не рассматривается.

Варианты конфигураций

Варианты обмоток

При организации систем энергоснабжения возможно несколько комбинаций включения первичных и вторичных обмоток трехфазного трансформатора. Набор производимых при этом коммутационных действий:

Первичная обмотка выполняется как «звезда», а вторичная – в виде «треугольника».
При втором подходе используется обратный порядок включения.
В третьем случае применяется уже рассмотренная комбинация типа «звезда»-«звезда» или же вариант с двумя треугольниками (другое название – дельта-дельта).

Для учета всех способов включения первичных и вторичных обмоток и последующего расчета параметров трансформатора в электротехнике используются специальные идентификационные таблицы. В них приводятся возможные сочетания и комбинации, используемые, если требуется подключить трансформатор в линию и получить от него максимальную отдачу. От правильности выбора этого сочетания в каждом конкретном случае зависит эффективность работы всей системы энергоснабжения.

Параллельное включение

Соединение вторичных обмоток

Параллельное включение одинаковых вторичных обмоток позволяет увеличить мощность (ток) на выходе устройства. Этим путем удается увеличить КПД и нагрузочную способность обслуживаемой линии.

При использовании данного подхода потребуется учесть одну важную деталь, связанную с порядком соединения вторичных обмоток. Для получения ожидаемых результатов обмотки должны включаться синфазно, что означает соединение однотипных концов всех трех катушек в одной точке. При нарушении этого правила напряжение на выходе двух соединенных не синфазно обмоток будет близко к нулю (действует принцип замещения). Когда эту ошибку допускают при включении трансформатора, его мощность и КПД существенно снижаются. Если при вторичной проверке обнаружится, что напряжение не изменилось по сравнению с одиночным включением, значит катушки включены синфазно.

Преобразовательное устройство, определяемое как трансформатор 220 на 380 Вольт 3 фазы, удается получить, если применить специальную схему с повышением выходного напряжения. Ее особенностью является наличие одной первичной и трех вторичных обмоток, включенных по схеме «звезда» или «треугольник».

Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов

Подробности: Категория: Практика

трансформатор
схемы
обмотки

При соединении обмоток трехфазных трансформаторов как двухобмоточных, так и трехобмоточных применяют различные схемы соединения. Однако в силовых трансформаторах как повышающих, так и понижающих, главных образом применяются схемы соединения в звезду, треугольник и зигзаг—звезду. Для практических целей в энергосистемах не требуется большого количества схем соединений обмоток. Так, для мощных трансформаторов применяется одно соединение обмоток ВН и СН— в звезду с выведенной нейтралью (Y0), а для обмоток НН — в треугольник (А).

ГОСТ 12022-66 предусматривает для трансформаторов мощностью 25, 40, 63 и 100 кВА с ПБВ (с переключением ответвлений обмотки трансформатора без возбуждения — т. е. после отключения всех обмоток трансформатора от сети) и для трансформаторов мощностью 63, 100, 160 и 250 кВА с ПБВ и РПН (с регулированием напряжения путем переключения ответвлений обмотки трансформатора под нагрузкой при следующем сочетании напряжений па стороне ВН и НН (кВ) на стороне обмотки низшего напряжения соединение в зигзаг—звезду.
Соединение в зигзаг — звезду дает возможность при несимметрии нагрузки на стороне НН сглаживать на стороне ВН эту неравномерность. Кроме того, схема зигзага допускает иметь три напряжения, например 127, 220 и 380 е.

Другие схемы соединений обмоток для силовых трансформаторов применяются крайне редко. Область применения таких схем ограничивается трансформаторами специального назначения (электропечными, для питания ртутных выпрямительных установок, для преобразования частоты, числа фаз переменного тока, электросварочными и др.).
а) Соединение обмоток в звезду
Если соединить концы или начала обмоток трех фаз вместе, то получится соединение в звезду. На рис. 3,а показаны обмотки НН, соединенные в звезду. В нулевой точке соединены все концы обмоток у, z, а к началам а, Ьу с— подводится напряжение от трехфазной сети или генератора. На рис. 3,6 показано то же соединение обмоток НН в звезду, но только в нулевую точку соединены другие концы обмоток, которые прежде присоединялись к сети. При независимой друг от друга работе трансформаторов подобное «переворачивание» одной из обмоток, соединенной в звезду, не имеет значения, по параллельная работа таких трансформаторов, как это будет доказано далее, невозможна. В звезду могут быть соединены различные обмотки трансформатора как ВН и СН, так и НН. Нулевая точка звезды может быть выведена на крышку трансформатора (рис. 3,б).

По схеме звезда или звезда с выведенной нулевой точкой соединяются обычно обмотки ВН как повышающих, так и понижающих трансформаторов различной мощности.

Рис. 3. Соединение обмотки НН в звезду.

а — одна схема соединения; б — другая схема соединения; в — соединение в звезду с выведенной нулевой точкой; г — векторная диаграмма линейных э. д с.
Обмотки ВН при напряжениях 110 кВ и выше предпочтительно соединять в звезду с выведенной нулевой точкой, что дает возможность заземления нейтрали. При этом можно выполнить один конец каждой из фаз, прилегающий к нейтрали, с пониженной изоляцией.

Обмотки СН соединяются большей частью по схеме Y0.
Обмотки НН соединяются в звезду с выведенной нулевой точкой у понижающих трансформаторов тогда, когда напряжение этой обмотки 230 или 400 в при мощностях до 560 кВА. В звезду без выведения нулевой точки обмотки НН соединяются крайне редко, например, у понижающих трансформаторов мощностью 1 000—5 600 кВА при сочетании напряжений обмоток ВН и НН 10 000/6 300 е.

Обычно обмотки НН повышающих трансформаторов, а также большей части понижающих мощных соединяются в треугольник.
Векторная диаграмма линейных э. д. с. для соединения обмоток в звезду строится следующим образом. Откладываем в масштабе вектор ах (рис. 3,г). Так как мы знаем, что концы обмоток л*, //, г электрически соединены, то из точки х под углом 120° к ах откладываем в том же масштабе вектор by. Далее из точки у под углом 120° к вектору by откладываем вектор сг.

При соединении обмотки в звезду с выведенной пулевой точкой можно получить два напряжения (фазное и лилейное). Если измерять напряжение между нулем и какой-либо фазой, то получим напряжения, называемые фазными ((Уф). На рис. 3,г они изображены векторами ха, yb и гс.
Напряжения, измеренные между фазами а и ft, b и с, с и а, называются линейными (междуфазными) напряжениями (U). Эти напряжения па рис. 5-3,г изображены в масштабе ab, be и са. Так как в треугольнике abx угол между векторами ха и yb равен 120°, то зависимость между линейным и фазным напряжениям будет U = = Uфv3 , т. е. линейное напряжение в v3 раз больше фазного. Если трансформатор, обмотки НН которого включены в звезду, имеет линейное напряжение 220 в, то фазное напряжение будет:

б) Соединение обмоток в треугольник

Если соединить конец фазы а (точку х) с началом фазы с, конец фазы с (точка z) с началом фазы b и конец фазы b (точка у) с началом фазы а, то получится соединение в треугольник (рис. 4,а). Соединение в треугольник можно осуществить (рис. 4,6) иначе, соединяя конец фазы а с началом фазы b, конец фазы b с началом фазы с и конец фазы с с началом фазы а.
Векторная диаграмма линейных э. д. с. при соединении обмоток в треугольник по схеме рис. 4,а будет равносторонним треугольником рис. 4,в и г. При соединении в треугольник фазные напряжения будут равны линейным.

В мощных трансформаторах принято одну из обмоток всегда соединять в треугольник. Делается это по следующим соображениям:
Как известно, намагничивающий ток трансформатора имеет несинусоидальную форму, т. е. содержит высшие гармонические. Наибольший удельный вес имеет третья гармоническая. Если все обмотки трансформатора соединить в звезду, то третья гармоническая в намагничивающем токе образоваться не может, так как она будет направлена во всех фазах одинаково: (3 • 120° = 360° = = 0°) и поэтому форма кривой фазного напряжения исказится, что может привести к нежелательным явлениям в эксплуатации. По этим соображениям принято одну из обмоток обязательно соединять в треугольник. Если же почему-либо требуется построить мощный двухобмоточный трансформатор или автотрансформатор с соединением обмоток звезда — звезда (например, трехфазный автотрансформатор), то он снабжается дополнительной третьей обмоткой, соединенной в треугольник, которая в некоторых случаях может даже не иметь внешних выводов.

Рис. 4. Соединение обмоток НН в треугольник.

а — первая схема соединения обмоток в треугольник, б — вторая схема соединения обмоток в треугольник; в — вектора линейных э. д. с фаз a, b и с; г —векторная диаграмма линейных э д с

Обычно в треугольник соединяется обмотка низшего напряжения.

В мощных трансформаторах номинальный ток обмотки НН часто составляет несколько тысяч ампер и конструктивно бывает легче выполнить соединение обмотки в треугольник, так как фазный ток при той же мощности получается в v 3 раз меньшим, чем при соединении в звезду.
В треугольник соединяются обмотки НН всех повышающих и понижающих двухобмоточных и трехобмоточных трехфазных трансформаторов мощностью 5 600 кВА и больше, понижающих трансформаторов мощностью до 5 600 кВА, имеющих на стороне НН напряжения 38,5; 11; 10,5; 6,6; 6,3; 3,3; 3,15 и 0,525 кВ, а также обмотки НН всех мощных однофазных двухобмоточных и трехобмоточных трансформаторов, предназначающихся для соединения в трехфазные группы. Обмотки ВН и СН силовых повышающих и понижающих трансформаторов обычно в треугольник не соединяются.

в) Соединение обмоток в зигзаг — звезду (равноплечий и неравноплечий зигзаг)
Равноплечий зигзаг может быть получен, если соединить по одной из трех схем рис. 5,а, бив концы и начала шести полуобмоток с одинаковыми числами витков (а следовательно, и э. д. е.), расположенных по две полуобмотки на каждой фазе трансформатора.

Рис. 5. Соединение обмотки НН в равноплечий зигзаг.

а —первая схема соединения; б — вторая схема соединения; в — третья схема соединения; г — векторная диаграмма э. д. с. звезды нижних полукатушек; д — векторная диаграмма линейных э. д. с.
Построим векторную диаграмму соединений обмоток в зигзаг согласно схеме рис. 5,а. Начнем построение с нижних полуобмоток, соединенных в звезду. Векторная диаграмма для этих полуобмоток представлена на рис. 5,г. Согласно схеме рис. 5,а начало а’ нижней полуобмотки электрически соединено с концом zr верхней.

Вектор г’с должен пойти в направлении, противоположном вектору zc’, а потому из точки а’г’ (рис. 5,д) откладываем вектор zrc в направлении, противоположном вектору zc’.

Аналогичным образом строим векторы остальных частей обмоток. Обмотка при соединении в зигзаг обычно выполняется двухслойной, причем каждый слой имеет свободные начала и концы.

Один из слоев обмотки наматывают правой намоткой, другой — левой. Делается это для удобства выполнения соединений в зигзаг. При соединении обмотки в зигзаг мы можем получить три различных напряжения.

Схема равноплечего зигзага применяется для нормальных силовых понижающих трансформаторов, для мощностей 25, 40, 63, 100, 160 и 250 кВА в случае, когда при большой несимметрии нагрузок фаз необходимо на стороне питания иметь схему звезды.

Неравноплечий зигзаг получается, если по схемам а, б и в (рпс. 5-5) соединить концы и начала полуобмоток с неодинаковым числом витков. На рис. 6,а и б даны две схемы соединения в неравноплечий зигзаг при отношении числа витков в полуобмотках 1 : 2.
Схема неравноплечего зигзага применяется иногда иностранными фирмами для трансформаторов специального назначения. В нормальных силовых трансформаторах наши заводы эту схему не применяют.
г) Соединение обмоток по схеме А
Если соединить обмотки трансформатора, как показано на рис. 7,а, то получится соединение по схеме А. Схему, как это видно из векторной диаграммы

Рис. 7. Соединение обмотки по схеме А.

а — схема соединений обмоток; б — векторная диаграмма.
(рис. 7,6), можно представить как треугольник а’Ьс’, у которого две стороны а’b и cfb имеют дополнительные витки (а’а и с’с).

Для того чтобы получить соединения обмоток, отвечающих векторной диаграмме рис. 7,6, принимают соотношения числа витков на фазах трансформатора, которые должны удовлетворять следующим трем условиям:

т. е. обмотка фазы с должна иметь 2/3 числа витков обмоток фаз а и b.

Нулевой вывод берется от середины обмотки фазы с, и, кроме того, число витков дополнительных участков фаз а и b должно быть одинаково и составлять Уз общего числа витков этих фаз.

Рис. 8. Соединение обмоток в скользящий треугольник.

а — схема соединений обмоток; б—векторная диаграмма.
Эта схема не имеет применения в нормальных силовых трансформаторах и применяется только там, где необходимо иметь соединение обмоток в треугольник и в то же время требуется иметь нулевую точку.

д) Соединение обмоток в скользящий треугольник
На рис. 8 даны схема соединения обмотки и векторная диаграмма скользящего треугольника. Из рассмотрения схемы видно, что изменяя положение концов

а’b’с’ (рис. 8,а) и «скользя» ими по обмотке из крайнего верхнего положения к нижнему, можно перейти от треугольника к звезде. При этом могут быть получены все промежуточные положения. Это дает возможность, так же как в схеме неравноплечего зигзага, иметь различные углы сдвига фаз (ф).
Схема скользящего треугольника применяется иногда для трансформаторов, питающих электрические печи. В силовых трансформаторах эта схема не применяется.

Назад
Вперёд

Вы здесь:
Главная
Оборудование
Трансформаторы
Практика
Ремонт трансформаторов

Еще по теме:

Схемы и группы соединения трансформаторов
Группы соединений обмоток трансформатора
Схемы соединений обмоток трехфазных трансформаторов
Схемы обмоток трансформаторов для ПБВ и РПН
Схемы соединения обмоток автотрансформаторов

Трансформаторы

Соединения трехфазного трансформатора | electriceasy.com

Подключение трехфазного трансформатора
В трехфазной системе три фазы могут быть соединены по схеме «звезда» или «треугольник». Если вы не знакомы с этими конфигурациями, изучите следующее изображение, которое объясняет конфигурацию звезды и треугольника. В любой из этих конфигураций между любыми двумя фазами будет разность фаз 120°.

Обмотки трехфазного трансформатора могут быть соединены в различных конфигурациях как (i) звезда-звезда, (ii) треугольник-треугольник, (iii) звезда-треугольник, (iv) треугольник-звезда, (v) открытый треугольник и (vi) Связь со Скоттом. Эти конфигурации объясняются ниже.

Соединение звезда-звезда (Y-Y)

Соединение звезда-звезда обычно используется для небольших высоковольтных трансформаторов. Благодаря соединению звездой количество необходимых витков на фазу уменьшается (поскольку фазное напряжение при соединении звездой составляет только 1/√3 линейного напряжения). Таким образом, количество необходимой изоляции также уменьшается.
Отношение линейных напряжений на первичной и вторичной сторонах равно коэффициенту трансформации трансформаторов.
Линейные напряжения с обеих сторон находятся в фазе друг с другом.
Это соединение можно использовать, только если подключенная нагрузка сбалансирована.

Треугольник-треугольник (Δ-Δ)

Это соединение обычно используется для больших низковольтных трансформаторов. Количество требуемых фаз/витков относительно больше, чем при соединении звезда-звезда.
Отношение линейных напряжений на первичной и вторичной сторонах равно коэффициенту трансформации трансформаторов.
Это соединение можно использовать даже при несбалансированной нагрузке.
Еще одним преимуществом этого типа подключения является то, что даже если один трансформатор отключен, система может продолжать работать в режиме открытого треугольника, но с меньшей доступной мощностью.

Звезда-треугольник ИЛИ звезда-треугольник (Y-Δ)

Первичная обмотка — звезда-звезда (Y), соединенная с заземленной нейтралью, а вторичная обмотка — треугольник.
Это соединение в основном используется в понижающем трансформаторе на конце линии электропередачи на подстанции.
Отношение вторичного сетевого напряжения к первичному составляет 1/√3 коэффициента трансформации.
Сдвиг между первичным и вторичным линейным напряжением составляет 30°.

Треугольник-звезда ИЛИ треугольник-звезда (Δ-Y)

Первичная обмотка соединена треугольником, а вторичная обмотка соединена звездой с заземленной нейтралью. Таким образом, его можно использовать для предоставления 3-фазного 4-проводного обслуживания.
Этот тип соединения в основном используется в повышающем трансформаторе в начале линии передачи.
Отношение вторичного сетевого напряжения к первичному в √3 раза превышает коэффициент трансформации.
Сдвиг между первичным и вторичным линейным напряжением составляет 30°.

Вышеупомянутые конфигурации подключения трансформатора показаны на следующем рисунке.

Соединение «открытый треугольник» (V-V)

Используются два трансформатора, первичные и вторичные соединения выполнены, как показано на рисунке ниже.
Соединение «открытый треугольник» может быть использовано, когда один из трансформаторов в группе Δ-Δ отключен и обслуживание должно быть продолжено до ремонта или замены неисправного трансформатора.
Его также можно использовать для небольших трехфазных нагрузок, где нет необходимости в установке полной трехтрансформаторной группы.
Общая грузоподъемность соединения «открытый треугольник» составляет 57,7% по сравнению с соединением «треугольник-треугольник».

Связь Скотта (Т-Т)

В этом типе подключения используются два трансформатора. Один из трансформаторов имеет центральные ответвления как на первичной, так и на вторичной обмотках (он называется главным трансформатором). Другой трансформатор называется тизерным трансформатором.
Соединение Скотта также можно использовать для преобразования трехфазного тока в двухфазный.
Подключение выполняется, как показано на рисунке ниже.

Новое сообщение
Старый пост
Главная страница

Соединения трехфазных трансформаторов — Circuit Globe

Трехфазный трансформатор состоит из трех отдельных или объединенных трансформаторов с одним сердечником. Первичная и вторичная обмотки трансформатора могут быть независимо соединены в звезду или треугольник. Существует четыре возможных соединения для трехфазной группы трансформаторов.

Δ – Δ (треугольник – треугольник) Соединение
Υ – Υ (Звезда – Звезда) Соединение
Δ – Υ (треугольник – звезда) Соединение
Υ – Δ (Звезда – Треугольник) Соединение

Выбор подключения трехфазного трансформатора зависит от различных факторов, таких как наличие соединения нейтрали для защиты от заземления или подключения нагрузки, изоляция от земли и напряжения, наличие пути для потока третьих гармоник и т. д. ниже подробно описаны различные типы соединений.

1. Соединение треугольником (Δ-Δ)

Соединение треугольником-треугольником трех одинаковых однофазных трансформаторов показано на рисунке ниже. Вторичная обмотка ₁ a ₂ соответствует первичной обмотке A ₁ A ₂ и имеют одинаковую полярность. Полярность клеммы a , соединяющей a ₁ и c ₂ , такая же, как и при подключении A ₁ и C ₂. На рисунке ниже показана векторная диаграмма для отстающего коэффициента мощности cosφ .

Падения тока намагничивания и напряжения в импедансах не учитывались. В сбалансированном состоянии линейный ток в √3 раза превышает ток фазной обмотки. В этой конфигурации соответствующие линейное и фазное напряжения одинаковы по величине как на первичной, так и на вторичной стороне.

Вторичное междуфазное напряжение находится в фазе с первичным междуфазным напряжением с соотношением напряжений, равным соотношению витков.

Если соединение фазных обмоток перепутано с любой стороны, разница фаз между первичной и вторичной системами составляет 180°. Такое соединение называется соединением на 180º.

Соединение треугольник-треугольник с фазовым сдвигом 180º показано на рисунке ниже. На векторной диаграмме трехфазного трансформатора показано, что вторичное напряжение находится в противофазе по фазе с первичным напряжением.

Трансформатор треугольник-треугольник не имеет связанного с ним фазового сдвига и проблем с несбалансированными нагрузками или гармониками.

Преимущества соединения трансформатора треугольником

Ниже перечислены преимущества соединения трансформаторов треугольником.

Трансформатор треугольник-треугольник подходит для симметричной и несимметричной нагрузки.
Если один трансформатор выйдет из строя, оставшиеся два трансформатора продолжат подавать трехфазное питание. Это называется открытым дельта-соединением.
Если присутствуют третьи гармоники, то они циркулируют по замкнутому пути и, следовательно, не появляются в волне выходного напряжения.

Единственным недостатком соединения треугольник-треугольник является отсутствие нейтрали. Это соединение полезно, когда ни первичная, ни вторичная не требуют нейтрали, а напряжение низкое и умеренное.

2. Соединение трансформатора «звезда-звезда» (Υ-Υ)

Соединение «звезда-звезда» трех одинаковых однофазных трансформаторов на первичной и вторичной обмотках трансформатора показано на рисунке ниже. Векторная диаграмма аналогична как при соединении треугольник-треугольник.

Фазный ток равен линейному току, и они совпадают по фазе. Линейное напряжение в три раза превышает фазное. Между линейным и фазным напряжением имеется фазовое разделение 30º. Фазовый сдвиг на 180º между первичной и вторичной обмотками трансформатора показан на рисунке выше.

Проблемы, связанные с соединением звезда-звезда

Соединение звезда-звезда имеет две очень серьезные проблемы. Это

Соединение Y-Y не подходит для несимметричной нагрузки при отсутствии нейтрального соединения. Если нейтраль не предусмотрена, то фазные напряжения становятся сильно несимметричными при несимметричной нагрузке.
Соединение Y-Y содержит третью гармонику, и в сбалансированных условиях эти гармоники равны по величине и фазе с током намагничивания. Их сумма на нейтрали звездообразного соединения не равна нулю и, следовательно, будет искажать волну потока, которая будет создавать напряжение, имеющее гармоники в каждом из трансформаторов

Проблема несимметрии и третьей гармоники соединения Y-Y может быть решена путем использования твердого заземления нейтрали и использования третичных обмоток.

3. Соединение треугольником-звездой (Δ-Υ)

Соединение ∆-Y трехобмоточного трансформатора показано на рисунке ниже. Первичное линейное напряжение равно вторичному фазному напряжению. Соотношение между вторичными напряжениями равно V _LS = √3 V _PS .

Векторная диаграмма соединения ∆-Y трехфазного трансформатора показана на рисунке ниже. Из векторной диаграммы видно, что вторичное фазное напряжение В _и опережает первичное фазное напряжение V _AN на 30°. Аналогично, V _bn опережает V _BN на 30º, а V _cn опережает V _CN на 30º. Это соединение также называется соединением +30º.

Путем реверсивного подключения на любой стороне напряжение вторичной системы может отставать от первичной системы на 30°. Таким образом, соединение называется соединением -30°.

4. Соединение звезда-треугольник (Υ-Δ)

Соединение звезда-треугольник трехфазного трансформатора показано на рисунке выше. Первичное линейное напряжение в √3 раза превышает первичное фазное напряжение. Напряжение вторичной линии равно напряжению вторичной фазы. Коэффициент напряжения каждой фазы равен

Таким образом, отношение линейного напряжения соединения Y-∆ равно

Векторная диаграмма конфигурации показана на рисунке выше. Между соответствующими фазными напряжениями существует фазовый сдвиг в 30 свинцов. Точно так же между соответствующими фазными напряжениями существуют отведения на 30°. Таким образом, соединение называется соединением +30º.

Фаза показывает соединение трансформатора по схеме звезда-треугольник для фазового сдвига на 30°. Это соединение называется – соединение 30°. В этом соединении нет проблем с несимметричной нагрузкой и третьими гармониками. Соединение треугольником обеспечивало сбалансированную фазу на стороне Y и обеспечивало сбалансированный путь для циркуляции третьих гармоник без использования нейтрального провода.

Если один трансформатор соединения треугольник-треугольник поврежден или случайно разомкнут, то неисправный трансформатор удаляется, а оставшийся трансформатор продолжает работать как трехфазная батарея. Рейтинг трансформаторной батареи снижен до 58% от фактической батареи. Это известно как открытая дельта или дельта V-V. Таким образом, в трансформаторе с открытой обмоткой используются два трансформатора вместо трех для трехфазной работы.

Пусть V _ab , V _bc и V _ca — напряжение, подаваемое на первичную обмотку трансформатора. Напряжение, индуцируемое во вторичной обмотке трансформатора или на его обмотке, равно V _ab . Напряжение, индуцируемое на второй обмотке низкого напряжения, равно V _bc . Между точками а и с обмотки нет. Напряжение можно найти, применив KVL по замкнутому пути, состоящему из точек a, b и c. Таким образом,

Пусть,

Где V _p — величина линии на первичной стороне.

Подставив значения V _ab и V _bc в уравнение, мы получим

из них. Сбалансированное трехфазное линейное напряжение дает сбалансированное трехфазное напряжение на вторичной стороне.

Если три трансформатора соединены по схеме «треугольник-треугольник» и питают номинальную нагрузку, а если соединение становится трансформатором V-V, ток в каждой фазной обмотке увеличивается в √3 раза.

ГРУЗОВОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР