17. Схемы соединений обмоток трансформатора. Группы соединений обмоток трансформатораВыводы начала обмоток однофазных трансформаторов согласно ГОСТ обозначают буквами А, а, а концы - X, х. Прописные

17. Схемы соединений обмоток трансформатора. Группы соединений обмоток трансформатора Выводы начала обмоток однофазных трансформаторов согласно ГОСТ обозначают буквами А, а, а концы - X, х. Прописные буквы относятся к обмоткам ВН, а строчные - к обмоткам НН. Начала и концы обмоток фаз (фазных обмоток) трехфазных трансформаторов соответственно обозначают: А, В, С, X, Y, Z — для обмоток ВН и а, b, с, х, у, z - для обмоток НН. При наличии третьей обмотки (среднего напряжения) применяют обозначения: Ат, Хт - для однофазных трансформаторов и Ат, Вт, Ст, Хт, Ym, Zm - для трехфазных. Нулевой вывод обозначают 0, 0m. Обмотки трехфазных трансформаторов в большинстве случаев соединяются по схеме звезды (Y) (рис. 31), либо по схеме треугольника (Δ) (рис. 32). При соединении обмоток в звезду линейное напряжение Uл в √3 раз больше фазного Uф (Uл = √3 Uф), а линейный ток Iл равен фазному Iф (Iл = √3 Iф). При соединении обмоток в треугольник Uл = Uф и Iл = √3 Iф. Эти соотношения справедливы при симметричном режиме. Схемы соединений обмоток трансформатора обозначаются в виде дроби Y/Y, Y/Δ или У/У, У/Д и т.д. Числитель этой дроби указывает схему соединений обмотки ВН, а знаменатель - обмотки НН. При выборе схемы соединений обмотки учитывается ряд обстоятельств. При высоких напряжениях предпочитают обмотку соединять в звезду и заземлять ее нулевую точку. При этом напряжение выводов и проводов линии электропередачи относительно земли уменьшается в √3 раз, что приводит к снижению стоимости изоляции. Обмотки НН соединяют в звезду и выводят нулевую точку в том случае, если от этой обмотки предполагается питание осветительной или смешанной осветительно-силовой нагрузки. Тогда осветительные лампы включают между одним из линейных проводов и нулевым проводом (на фазное напряжение), а трехфазные двигатели - к трем фазам на линейное напряжение. При номинальном напряжении обмотки НН выше 400 В предпочитают соединять в треугольник, так как при этом улучшаются условия работы трансформатора при несимметричной нагрузке и уменьшается влияние высших гармоник. Иногда в специальных трансформаторах применяется также соединение обмоток по схеме зигзага (рис. 33). В этой схеме обмотка каждой фазы состоит из двух равных частей, размещенных на разных стержнях и соединенных между собой последовательно и встречно. При встречном включении частей ЭДС обмотки фазы увеличивается в √3 раз по сравнению с согласным их включением и будет во столько же раз больше ЭДС каждой части (рис. 34). Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при такой схеме получаются такими же, как и при соединении в звезду. Если предположить, что при соединении в звезду обмотка каждой фазы состоит из двух половин, расположенных на одном стержне, то фазное напряжение в этом случае будет в 2 раза больше напряжения каждой половины и, следовательно, в 2/√3 раз больше, чем при соединении по схеме зигзага. Поэтому при одних и тех же значениях фазного и линейного напряжений расход обмоточного провода для схемы зигзаг в 2/√3 раз больше, чем при соединении в звезду. Группа соединений обмоток трансформатора характеризует взаимную ориентацию напряжений первичной и вторичной обмоток. Изменение взаимной ориентации этих напряжений осуществляется соответствующей перемаркировкой начал и концов обмоток. Рассмотрим вначале влияние маркировки на фазу вторичного напряжения по отношению к первичному на примере однофазного трансформатора. Обе обмотки расположены на одном стержне и имеют одинаковое направление намотки. Будем считать верхние клеммы началами, а нижние - концами обмоток. Тогда ЭДС Е₁ и E₂ будут совпадать по фазе и соответственно будут совпадать напряжение сети U₁ и напряжение на нагрузке U₂ (рис. б). Если теперь во вторичной обмотке принять обратную маркировку зажимов (рис. 2 в), то по отношению к нагрузке ЭДС Е2 меняет фазу на 180°. Следовательно, и фаза напряжения U2 меняется на 180°. Таким образом, в однофазных трансформаторах возможны две группы соединений, соответствующих углам сдвига 0 и 180°. На практике для удобства обозначения групп используют циферблат часов. Напряжение первичной обмотки U₁ изображают минутной стрелкой, установленной постоянно на цифре 12, а часовая стрелка занимает различные положения в зависимости от угла сдвига между U₁ и U₂. Сдвиг 0° соответствует группе 0, а сдвиг 180° - группе 6. В трехфазных трансформаторах можно получить 12 различных групп соединений обмоток. Рассмотрим пример. Пусть обмотки трансформатора соединены по схеме Y/Y. Обмотки, расположенные на одном стержне, будем располагать одну под другой. Зажимы А и а соединим для совмещения потенциальных диаграмм. Зададим положение векторов напряжений первичной обмотки треугольником АВС. Положение векторов напряжений вторичной обмотки будет зависеть от маркировки зажимов. Для маркировки на рис. 4а, ЭДС соответствующих фаз первичной и вторичной обмоток совпадают, поэтому будут совпадать линейные и фазные напряжения первичной и вторичной обмоток. Схема имеет группу Y/Y - О. Из двенадцати возможных групп соединений обмоток трехфазных трансформаторов стандартизованы две: Y/Y - 0 и Y/Δ - 11. Они, как правило, и применяются на практике.

Дата добавления: 2015-11-04