Schema's en groepen verbindingen van transformatorwikkelingen

Aansluitschema's van wikkelingen van driefasige transformatoren

Driefasige transformator er zijn twee driefasige wikkelingen - hoge (HV) en lage (LV) spanning, die elk driefasige wikkelingen of fasen bevatten. Een driefasige transformator heeft dus zes onafhankelijke fasewikkelingen en 12 klemmen met bijbehorende klemmen, en de beginklemmen van de wikkelfasen met een hogere spanning worden aangegeven door de letters A, B, C, eindconclusies - x, Y, Z , en voor soortgelijke conclusies worden de volgende aanduidingen gebruikt op de fasen van de laagspanningswikkeling: a, b, ° C, x, y, z.

Elk van de driefasige transformatorwikkelingen - primair en secundair - kan op drie verschillende manieren worden aangesloten, namelijk:

• ster;
• driehoek;
• zigzag.

In de meeste gevallen zijn de wikkelingen van driefasige transformatoren ster of driehoek geschakeld (fig. 1).

De keuze van het aansluitschema hangt af van de bedrijfsomstandigheden van de transformator.In netwerken met een spanning van 35 kV en meer is het bijvoorbeeld voordeliger om de wikkelingen op een ster aan te sluiten en het nulpunt te aarden, omdat in dit geval de spanning op de draden van de transmissielijn in V3 keer minder zal zijn dan lineair, wat leidt tot lagere isolatiekosten.

Afb. 1

Het is rendabel om verlichtingsnetwerken voor hoogspanning aan te leggen, maar gloeilampen met een hoge nominale spanning hebben een lage lichtopbrengst. Daarom is het aan te raden om ze vanaf een verlaagde spanning te voeden. In deze gevallen is het ook voordelig om de transformatorwikkelingen stervormig (Y) aan te sluiten, inclusief lampen met fasespanning.

Aan de andere kant is het vanuit het oogpunt van de bedrijfsomstandigheden van de transformator zelf raadzaam om een ​​van zijn wikkelingen in een delta aan te sluiten.

Fase transformatie factor driefasige transformator wordt gevonden als de verhouding van de fasespanningen bij nullast:

nf = Ufvnh / Ufnnh,

en de lineaire transformatiecoëfficiënt, afhankelijk van de fasetransformatiecoëfficiënt en het type aansluiting van de fasewikkelingen van de hogere en lagere spanning van de transformator, volgens de formule:

nl = Ulvnh / Ulnnh.

Als de verbindingen van de fasewikkelingen zijn gemaakt volgens de "ster-ster" of "delta-delta" -schema's, dan zijn beide transformatieverhoudingen hetzelfde, d.w.z. nf = nl.

Bij het aansluiten van de fasen van de wikkelingen van de transformator volgens het "ster-driehoek" -schema - nl = nfV3, en volgens het "delta-ster" -schema - nl = ne/V3

Groepen verbindingen van transformatorwikkelingen

De groep verbindingen van de transformatorwikkelingen kenmerkt de relatieve oriëntatie van de spanningen van de primaire en secundaire wikkelingen.De verandering in de onderlinge oriëntatie van deze spanningen wordt uitgevoerd door het begin en het einde van de wikkelingen dienovereenkomstig opnieuw te markeren.

De standaardaanduidingen voor het begin en einde van de hoog- en laagspanningswikkelingen worden getoond in Fig.

Laten we eerst eens kijken naar het effect van markering op de fase van de secundaire spanning ten opzichte van de primaire spanning, aan de hand van een voorbeeld enkelfasige transformator (Afb. 2a).

Afb. 2

Beide spoelen bevinden zich op dezelfde staaf en hebben dezelfde wikkelrichting. We beschouwen de bovenste terminals als het begin en de onderste terminals als de uiteinden van de spoelen. Dan zullen de EMF Ё1 en E2 in fase samenvallen en dienovereenkomstig zullen de netwerkspanning U1 en de spanning in de belasting U2 samenvallen (Fig. 2 b). Als we nu uitgaan van de omgekeerde markering van de klemmen in de secundaire wikkeling (Fig. 2 c), dan verandert ten opzichte van de belasting EMF E2 de fase met 180 °. Daarom verandert de fase van de spanning U2 met 180 °.

In enkelfasige transformatoren zijn dus twee groepen verbindingen mogelijk, overeenkomend met afschuifhoeken van 0 en 180 °. In de praktijk wordt voor het gemak een klok gebruikt bij het definiëren van groepen. De spanning van de primaire wikkeling U1 wordt weergegeven door de minutenwijzer, die permanent op 12 staat, en de uurwijzer neemt verschillende posities in afhankelijk van de offsethoek tussen U1 en U2. Een offset van 0° komt overeen met groep 0 en een offset van 180° met groep 6 (Fig. 3).

Afb. 3

In driefasige transformatoren kunnen 12 verschillende groepen wikkelingen worden verkregen. Laten we naar enkele voorbeelden kijken.

Laat de wikkelingen van de transformator worden aangesloten volgens het schema Y / Y (Fig. 4).De spoelen die zich op de ene stang bevinden, worden onder elkaar geplaatst.

De beugels A en a zijn verbonden om de potentiaaldiagrammen uit te lijnen. Laten we de positie van de spanningsvectoren van de primaire wikkeling instellen door de driehoek ABC. De positie van de spanningsvectoren van de secundaire wikkeling hangt af van de markering van de klemmen. Om afb. 4a, de EMF van de overeenkomstige fasen van de primaire en secundaire wikkelingen komen overeen, daarom zullen de lijn- en fasespanningen van de primaire en secundaire wikkelingen overeenkomen (Fig. 4, b). De ketting heeft een Y / Y-groep - O.

Rijst. 4

Laten we de markering van de terminals van de secundaire wikkeling veranderen in de tegenovergestelde (Fig. 5. a). Bij het opnieuw markeren van de uiteinden en het begin van de secundaire wikkeling, verandert de fase van de EMF met 180 °. Vandaar dat het groepsnummer verandert in 6. Dit schema heeft Y / Y groep — b.

Rijst. 5

In afb. 6 toont een schema waarin, vergeleken met het schema van Fig. 4 wordt een cirkelvormige hermarkering van de terminals van de secundaire wikkeling gemaakt. In dit geval worden de fasen van de overeenkomstige EMF van de secundaire wikkeling 120 ° verschoven en daarom verandert het groepsnummer in 4.

Rijst. 6

Rijst. 7

Y / Y-aansluitschema's maken het mogelijk om even groepsnummers te verkrijgen, wanneer de wikkelingen zijn aangesloten volgens het "ster-driehoek" -schema, zijn de groepsnummers oneven. Beschouw als voorbeeld de schakeling getoond in Fig. 7.

In dit circuit valt de emf-fase van de secundaire wikkeling samen met de lineaire, zodat de driehoek abc 30 ° tegen de klok in wordt gedraaid ten opzichte van de driehoek ABC. Maar aangezien de hoek tussen de lijnspanningen van de primaire en secundaire wikkelingen met de klok mee wordt geteld, heeft de groep het nummer 11.

Van de twaalf mogelijke groepen wikkelingen van draaistroomtransformatoren zijn er twee gestandaardiseerd: «ster-ster»-0 en «ster-driehoek»-11. Ze worden in de regel in de praktijk gebruikt.

De schema's "ster-ster met neutraal" worden voornamelijk gebruikt voor consumententransformatoren met een spanning van 6 - 10 / 0,4 kV. Het nulpunt maakt het mogelijk om een ​​spanning van 380/220 of 220/127 V te verkrijgen, wat handig is voor de gelijktijdige aansluiting van zowel driefasige als enkelfasige elektriciteitsontvangers (elektromotoren en gloeilampen).

De «ster-driehoek»-schema's worden gebruikt voor hoogspanningstransformatoren, die de wikkeling van 35 kV in ster en 6 of 10 kV in driehoek verbinden. Zero star wordt gebruikt in hoogspanningssystemen met geaarde nulleider.

Groepen voor het aansluiten van wikkelingen van driefasige transformatoren: